利用透射光栅寻找迈克耳孙干涉仪的白光干涉条纹

介绍了借助透射光栅调整迈克耳孙干涉仪的白光干涉条纹的方法和原理，并讨论了其中的有关现象．     

对白光干涉法测量透明介质折射率实验的探讨

在时域中求解得到,光路中存在色散介质的情况下,白光双光束干涉光强度.由此证明了:用白光干涉法测量得到的是白光在色散介质中的群折射率,而并非相关报道中认为的折射率;讨论了介质厚度及色散对于涉条纹的可见度和干涉条纹显现时动镜移动范围的影响.上述结论得到了实验验证.     

迈克耳孙干涉仪实验中干涉条纹方程的推导和模拟

通过对迈克耳孙干涉仪干涉原理和干涉光路的分析,得到了接收屏上的各级干涉条纹方程,在此基础上对干涉条纹的形状进行了模拟和讨论.     

迈克耳孙干涉仪实验中等倾与等厚干涉条纹的判别

仔细研究了迈克耳孙干涉仪实验中产生等倾干涉和等厚干涉的实验条件和它们所产生的条纹的区别．提出了判别迈克耳孙干涉实验中等倾与等厚干涉条纹的依据．从而帮助学生加深对这两种干涉条纹的理解和判别．特别是在反射镜M1与M2不严格垂直时，同样可以观察到类似于等倾干涉的准圆环状条纹．我们对这一现象进行了分析和解释，并首次推导出等厚干涉直条纹任意一点上的微商(aδ/ad=2)为常数的结论，这一结果可以作为对迈克耳孙干涉仪现象的一个补充。     

迈克耳孙干涉仪白光等倾干涉的实现、条纹特征及形成机理

使用在迈克耳孙干涉仪的反射镜前插入附加玻璃板的方法实现了白光的等倾干涉,观察到干涉条纹在出现范围、衬比度、颜色等方面的基本特征;通过建立以色散为基础的理论模型,得到了条纹衬比度函数的简洁数值计算方法和近似解析表达式,并对这种白光等倾干涉的条纹特征和形成机理进行了全面解释.     

色散及视觉函数对白光干涉测折射率影响的分析

对使用迈克耳孙干涉仪白光干涉测量透明介质折射率实验中出现的3种异常现象的原因进行了分析。在考虑介质色散并对人视觉函数作适当简化的情况下,求得了干涉条纹可见度、可见白光干涉条纹时动镜的移动范围和折射率的表达式,并由实验对其结果进行了验证。结果表明,运用此方法测量所得的平行板透明介质折射率并非通常由相速度所定义的相折射率,而是白光在介质中由群速度所定义的群折射率。此方法可以用测量到的群折射率和已知的相折射率求得介质在中心波长处的色散。     

基于白光干涉的自稳定定量相位成像系统

提出和建立了基于白光干涉的自稳定定量相位成像系统.该系统以柯勒照明的白光迈克耳孙干涉计为基础,使用自稳定锁相电路以减少相位噪音,引入相移装置获得定量的相化位图像.实验分别以平面镜、标准测试图和聚苯乙烯小球为样品.获得了清晰的定量相位图像,实现了对样品的实时观测.该装置采用卤素灯照明,达到轴向分辨力5 nm,系统中的柯勒照明结构使其具有高空间相干性.实验结果表明,该装置能有效避免系统中其他光学表面(如系统中的透镜表面)干扰信号的影响.     

基于点光源的迈克耳孙干涉实验条纹的机理分析

一般国内的大学物理和大学物理实验教材都只介绍干涉圆条纹和直线干涉条纹,用迈克耳孙干涉仪可以调制出椭圆和双曲线干涉条纹;但对条纹形成的理论推导很少涉及．本文根据点光源双光束干涉理论,分析基于点光源照明的迈克耳孙干涉实验中所产生的各种可能的干涉条纹：双曲线形干涉条纹、圆形干涉纹、椭圆形干涉纹及直线形干涉纹的形成条件．本文也对等倾干涉条纹、等厚干涉条纹与既非等倾也非等厚干涉条纹的机理进行分析和比较．通过对每一种干涉图样的解析分析和比较,旨在对迈克耳孙干涉实验有更全面和更深刻的了解．     

基于两点光源的迈克耳孙实验分析

迈克耳孙实验是大学物理中的一个重要实验.本文从迈克耳孙实验出发,讨论两个点光源在空间光场中产生的非定域干涉和承接光屏放在不同方位上所显示的干涉条纹,用Matlab软件做出干涉条纹图样,并对条纹的形状和光屏位置的关系进行分析,进而通过条纹的形状判断出光源的位置.同时,解释实验中的一些现象,由此加深了对干涉原理和迈克耳孙实验的理解,为下一步更好地学习打下基础.     

物理最值三趣题

用数学中不等式a b c≥3(abc开立方）的基本性质，可以求解某些物理问题的最值．下面介绍3道电磁场的趣题．     

一个新颖的白光干涉实验的开发与研究

开发了一个获得白光条纹的新实验.把劳埃镜干涉和光栅衍射结合起来,有可能使白光源产生的不同颜色的条纹彼此重合,从而能观察到清晰的黑白条纹.讨论了有关的实验原理、装置和方法,介绍了主要的实验关键并提供了相应的测量数据.     

应用于大场景光学演示实验的高亮度白光光源制作

采用超高压汞灯为光源灯芯,制作了应用于大场景物理演示实验教学的高亮度白光光源.该光源可以用于牛顿环干涉实验和光栅衍射实验.     

双棱镜实验中虚光源间距的直接测量

用组装的移测望远镜，对双棱镜干涉实验中两虚光源的间距进行了直接测量。     

激光白光光源及其光学系统解析

为进一步推广激光白光光源在汽车大灯、投影、背光显示等领域的应用,对激光白光光源的合成方式进行了介绍,从泵浦源、光转换材料、光学系统3个方面详细解析了激光照明系统的关键组成要素。通过理论分析,计算出了激光照明系统中最高理论光光转换效率为498 lm/W。然而,受困于技术和工艺难题,目前激光照明系统的最终效率仅约为17%。随后,在对适用于高亮度激光照明系统的光转换材料进行总结后,创新性地利用一种棒形(长度> 10 mm)YAG陶瓷(Ce < 0.1 at%)来匹配高流明密度蓝光;并从光学设计的角度,提出一种光转换材料的“透镜型”结构来综合提升光效。最后,结合专利分布情况,对激光照明系统在激光显示、可见光通信等领域的前景与应用进行了展望。     

双棱镜干涉实验中干涉光场的调控

针对双棱镜干涉实验存在的问题,在分析双棱镜分波前干涉原理和讨论双棱镜干涉光场的结构及其相干性的基础上,探讨了怎样通过优化实验参数调控干涉光场获得适于观测的干涉条纹.使学生更好地领略物理思想和学会实验方法,培养研究能力和启迪创新意识,促进光学教学的改革.     

偏振光的杨氏干涉

在基础光学框架内,通过杨氏双孔干涉实验中线偏振光的干涉及线偏振光经过两任意厚度晶片的干涉等几个实例,说明了基于矢量波叠加概念的电磁干涉的基本思想、基本分析方法和基本现象.偏振光干涉时,观测平面上可以出现或不出现光强的周期性空间调制,但一般都产生光场偏振态的周期调制.它表明了光的矢量性对干涉的重要影响,并可揭示只分析强度条纹时被掩盖的一些物理效应.     

读出光光源对液晶光阀实验的影响

液晶光阀实验中一般是用带布氏窗的He-Ne激光器作为读出光光源,本文分析了普通He-Ne激光、半导体激光、卤素灯等常见光源在液晶光阀实验中应用的可能性和各自特点并进行了实验验证.     

New effects in Young's interference experiment with partially coherent light

We analyze the coherence properties of a partially coherent optical field emerging from two pinholes in a plane opaque screen. We show that at certain pairs of points in the region of superposition the light is fully coherent, regardless of the state of coherence of the light at the pinholes. In particular, this result also holds if each pinhole is illuminated by a different laser.