基于光束的相干特性拓展双缝实验教学实验内容

对部分相干光束的双缝实验干涉条纹进行了研究。利用转动的毛玻璃以及两个透镜构成了一个简单的产生部分相干光束的光学系统,通过调整毛玻璃与两个透镜的共焦点之间的距离,可以定量地控制光束的相干性。对不同相干性的光束经过双缝干涉之后的光强进行了实验观测,发现光束的相干性会对双缝干涉条纹的衬比度产生影响,光束的相干性越低,条纹衬比度也越小。并对实验结果进行了理论模拟,理论数值模拟的结果与实验观测结果基本一致。     

计算机模拟分立双谱线光源的杨氏双缝干涉

对分立双谱线光源的杨氏双缝干涉进行模拟,求解出不同线型和线宽时干涉条纹的可见度曲线、光强分布曲线和干涉图样,用直观的计算机图形说明了分立双谱线的线型和线宽对干涉条纹的影响．     

信息光学视角下菲涅耳双棱镜干涉的研究

菲涅耳双棱镜干涉在相衬成像和全息显微术中有重要应用。为了促进其应用,本文从信息光学角度研究双棱镜干涉,首先利用光场与脉冲响应函数之间的关系,理论导出了菲涅耳双棱镜干涉条纹强度公式,分析并讨论了狭缝缝宽及狭缝到双棱镜距离对菲涅耳双棱镜干涉条纹的影响,狭缝宽度大于0. 1 mm时,干涉条纹分辨率变差。接着给出了改变狭缝宽度(变化量为0. 08 mm)和改变狭缝到双棱镜的距离(从8 cm变化到12 cm)的实验结果,理论分析和实验结果一致。该结果有助于促进菲涅耳双棱镜干涉在相衬成像等领域的应用。     

热光的高阶双缝干涉

干涉效应反映了光场的相干性,非相干光源中无序性会破坏干涉.然而对于高阶干涉来说这一看法并不成立.文章作者最近的理论和实验研究表明,横向传播方向无序的热光源可以实现高阶双缝干涉.尽管单个探测器的强度分布是均匀的,处于不同位置的两个探测器的联合强度关联却出现了干涉条纹.当两个探测器同步反向移动时,条纹间距减小为一阶干涉条纹的一半.实验结果同不久前报道的在自发参量下转换过程中产生的纠缠双光子对的双缝实验中所观察到的亚波长干涉效应十分类似.实验结果可以用多模热光场的二阶空间关联性质来解释.热光的高阶双缝干涉是著名的Hanbury-Brown和Twiss实验的空间干涉版本,因此也可称其为Hanbury-Brown和Twiss型双缝干涉。     

杨氏双缝干涉图样的理论模拟

本文在未经任何理论近似的情况下, 模拟了杨氏双缝干涉实验中观察屏上的干涉图样, 模拟结果不但 有利于学生全面掌握干涉条纹的分布规律, 而且有助于学生体会实验条件的重要性     

关于双光束干涉条纹形状的讨论

用分波阵面法获得干涉条纹,以杨氏双缝干涉实验为代表双光束干涉条纹,一般在干涉屏上得到的为平行等间隔直线条纹.关于两相干点光源形成光束间的干涉条纹,其分布规律如何,本文将对此进行讨论.     

用图形化编程模拟杨氏实验

 历史上,杨氏实验首次证实了光的波动性,成为波动光学必不可少的重要学习内容之一。但由于杨氏实验的条件极为苛刻,当采用普通光源时,在通常的实验条件下,获得的干涉条纹极其微弱,难以分辨。这里介绍一种采用VisualBasic高级语言制作的杨氏双缝干涉实验的模拟演示软件,它能在计算机上同步清楚地显示实验装置、干涉条纹的位置及光强分布等。并具有人机交互功能,通过鼠标点击,可调节有关参数,实时显示干涉条纹位置及光强分布的变化规律。使用该软件辅助教学,非常直观、方便。     

利用杨氏双缝干涉讨论Talbot效应

利用杨氏双缝干涉原理讨论了平行光垂直照射下光栅的Tablot及分数Tablot现象.在成像平面上所观察到的光栅衍射条纹实质上是光栅中一定缝距的许多双缝对的杨氏干涉条纹的可除相干叠加条纹,其条纹间距和明暗中心位置都未变化;但是像相对于光栅即条纹分布相对于光栅刻线可能有半个周期的偏移,这可由双缝对参数α的奇偶决定,如果α为偶数则没有偏移,如果α为奇数则有偏移.     

用Matlab比较双缝干涉和双缝衍射

运用Matlab软件,对双缝衍射和双缝干涉、单缝衍射的光强分布和谱线特征进行了数值模拟,绘出实验中难以观察到的光强分布图,比较出双缝衍射与双缝干涉及单缝衍射的联系与区别。     

双缝干涉实验光源的改进

用J2515型双缝干涉实验仪做双缝干涉实验，其目的有两个：一是观察自光的干涉条纹；二是观察和测量单色光的波长．实验仪器提供了红色和绿色滤光片，即测量红光及绿光的波长．通过本实验要达成的教育目标是使学生更清楚地认识到：在狭缝间的距离和狭缝与屏间的距离不变的条件下，单色光的波长越长产生的干涉条纹间距越大，从而理解为什么自光产生的干涉条纹是彩色的．同时也知道不同色光具有不同的频率和波长．     

双缝部分相干干涉光强分布观测与分析

利用高灵敏光电传感器和旋转运动传感器的组合，真实记录了不同缝距双缝干涉条纹光强分布规律，并对部分相干现象作出理论对比解释。     

菲涅耳双棱镜干涉实验中距离参数的研究

讨论了菲涅耳双棱镜实验中距离参数对两虚光源距离和干涉区域的影响,得到干涉条纹间距与距离参数的关系式,并给出实验中距离参数的推荐值.理论分析与实验数据符合较好.     

基于Matlab的双棱镜干涉图像处理研究

以Matlab语言为基础,运用图像处理技术处理双棱镜干涉图像,较好地解决了实验中直边衍射带来的影响,得到单像素的干涉条纹,实现干涉条纹中心的精确定位和干涉条纹间距的精确测量.     

光的干涉和衍射的Matlab数值模拟

利用Matlab数值模拟杨氏双缝干涉、单缝衍射和光栅衍射的图案和光强分布曲线,并讨论了光的非单色性对干涉条纹的影响.     

双光束干涉法测量双棱镜的楔角

在双光束干涉实验中测量出干涉条纹间距,在波长已知的条件下计算出虚光源的间距。利用光的折射定律可推导出虚光源间距和双棱镜的楔角的关系,从而计算出双棱镜的楔角。     

非单色性光源对杨氏干涉条纹可见度的影响

光源的单色性影响其相干性. 任何实际的波列都有一定的谱线宽度, 谱线宽度表示了光源单色性的好 坏, 直接影响了干涉条纹的可见度. 对非单色性光源通过典型杨氏双缝干涉装置产生干涉条纹的理论进行分析和 仿真, 得出谱线宽度与干涉条纹的可见度的关系. 结论与实验相吻合. 其结果对于干涉法工程测量具有现实意义     

单色扩展光源杨氏双缝干涉可见度的理论模拟

杨氏双缝干涉实验中, 在理想单色扩展光源照射下, 干涉条纹的可见度不仅仅和光源宽度有关. 本文 理论模拟了理想单色扩展光源照射情况下光源宽度、 狭缝间距离等多项因素对干涉图样可见度的影响, 模拟结果 有助于学生对单色扩展光源干涉图样清晰程度的理解和掌握     

基于劳埃德镜的光干涉法测梁的杨氏模量

通过劳埃德镜利用杨氏双缝干涉原理测量横梁的杨氏模量,由梁中心的形变引起劳埃德镜位置变化对干涉条纹间距的影响,给出了梁的杨氏模量与干涉条纹间距变化之间的关系。通过实验证明该方法具有实验现象直观、原理通俗易懂、操作过程简单和测量精度可达纳米量级等优点,实验结果与标准值的相对误差为1.7﹪。     

利用GeoGebra软件绘制杨氏双缝干涉实验光强的动态分布

根据杨氏双缝干涉的实验原理,利用GeoGebra软件动态模拟出双缝干涉实验中光屏上的光强分布,课件中滑动条调节实验中的一个或几个参数均可得到直观反馈,同时在双缝与光屏间绘制出两个光源的波阵面,生动表现了因波阵面叠加产生相长干涉或相消干涉的原理.     

用非近似方法分析双光栅干涉仪

利用简单直观的非近似方法分析双光栅干涉仪,证明了该干涉仪的干涉条纹反差不受照明光源相干性限制时,光源的空间位置不影响条纹形状,仍是等间距直条纹.给出了消除光源相干性限制的一般条件,并讨论了条件失配对干涉仪的影响.