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．     

光学一题

如图一,将像方焦距 的凸透镜沿其表面直径切去宽度为a的部分,然后将两个半块粘结成对切透镜L,并用它来做分波前干涉实验.装置如图二所示,S是波长λ=0.5μ 的单色点光源,测得L右侧正置屏幕上的干涉条纹间距 为0.5mm,且这一数值与屏幕到L的距离无关.试求透镜切去的宽度a.光学一题@潘维济$南开大学     

棱镜透镜干涉仪总体设计中的一些考虑

<正> 一、总体参数的确定及总体方案的选择棱镜透镜干涉仪(又称泰曼-格林干涉仪)是棱镜干涉仪和透镜干涉仪的总称,是一种高精度、多功能的光学测试仪器。棱镜干涉仪用于检测具有平面性质的光学零件或光学系统的质量,如平板玻璃、各种棱镜以及望远系统等。透镜干涉仪主要用于测定望远物镜、照相物镜的波象差。棱镜透镜干涉仪采用的是分振幅双光束相干光路,其中测试光路的标准平面波经被检测的光学零件或光学系统后变成了由被检测件质量所决定的变形波面,该波面与参考光路的标准平面波汇合而产生干涉图形,根据干涉图形     

迈克耳孙干涉仪非定域干涉条纹分析

针对迈克耳孙干涉仪实验调节过程中经常会出现椭圆、双曲线等非圆形二次曲线条纹的现象,本文基于点光源条件下非定域干涉的原理,推导出了干涉条纹满足的曲线方程,分析了不同条件下干涉条纹的形状,发现观察屏上可呈现圆、椭圆、抛物线、双曲线和直线5种类型的干涉条纹.基于理论结果进行了数值模拟和实验验证,数值模拟结果和实验结果吻合较好.     

迈克尔逊干涉仪椭圆干涉图样成因分析

迈克尔逊干涉仪的非定域干涉图样通常是明暗相间的同心圆环．点光源产生的非定域干涉，如图1．激光束通过短焦距透镜会聚成一强度很高的点光源．S，S发出的球面波经分光板G1及经平面镜M1和M2反射，     

梅斯林干涉条纹

一实验装置 用两块象方焦距分别为f1和 f2、口径 D1 和D2大致相等的凸薄透镜,将它们沿表面直 径剖开,并各取其一,用胶将剖面粘住,形成一 块共轴横向组合透镜L。如图一所示,L对轴 上的实物单色点光源S在轴上形成两个实象 点S1、S2.显然,在上半圆透镜和下半圆透镜 两束成象光束的叠加区S1HS2内,将会出现 干涉现象.这种干涉和杨氏双孔、洛埃镜、双 面镜、双棱镜、比累剖开透镜等装置相类似,是 一种双光束分波前形式的干涉.原来的梅斯林 (Maslin)干涉装置和图一有些不同,,是将一块 凸薄透镜沿表面直径剖开,并使两半圆透镜共 轴地沿轴向错开…     

基于菲涅耳双棱镜分波前干涉装置的全息光栅制作实验

不同于传统全息光栅制作教学实验中的分振幅干涉光路,提出了利用准平行相干光源照射菲涅耳双棱镜实现分波前干涉制作全息光栅的方法.利用菲涅耳双棱镜分波前光路分别演示了单个双棱镜制作一维全息光栅和2个棱脊正交菲涅耳双棱镜制作二维全息光栅.实验过程中可通过多种方法对干涉条纹间距和光栅常量进行估算,丰富了干涉实验内容和光栅制作实验...     

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     

单色点光泊产生椭圆形干涉条纹的分析研究

本文主要对迈克干涉仪产生椭圆表条纹的原因进行了全面分析，从而定量得出在单色点光源状态下，椭圆形干涉条纹的长轴、短轴之间的变化关系。     

单色点光源产生椭圆形干涉条纹的分析研究

本文主要对迈克尔孙干涉仪产生椭圆形条纹的原因进行了全面分析，从而定量得出在单色点光源状态下，椭圆形干涉条纹的长轴、短轴之间的变化关系．     

玻片厚度对迈克耳孙干涉仪干涉条纹的影响

探讨了在迈克耳孙干涉仪反射镜M2前加入不同厚度的玻片,对干涉条纹级数变化的影响. 实验表明,对于不同的反射镜M2到透镜的距离,改变反射镜M2前玻片的厚度,存在干涉条纹的疏密变化从不断陷入变为不断冒出的临界位置. 通过实验得出了临界位置与两反射镜间距的关系.     

杨氏双缝实验的扩展

杨氏双缝实验的扩展蒋胜安（长沙电力学校４１００３１）杨氏双缝干涉实验是最基本的干涉实验．它通常用点光源发出的相干球面波通过两个小孔来实现．为了加深同学对干涉的认识，我们将该实验进行了扩展，在两束相干平面波的干涉场中加入透镜，观察现象并予分析．实验装置...     

基于波长移相剪切干涉的准直波前重构技术

为了实现干涉仪出射准直波前的重构,提出了基于波长调谐移相的横向剪切干涉技术。干涉仪出射波前分别经楔板的前后表面反射,通过角锥棱镜返回后在干涉仪CCD上形成剪切干涉条纹。采用波长移相方法提取剪切干涉条纹的相位信息从而实现准直波前重构。分析相对剪切比对波面重构精度的影响,推导相对剪切比和其影响因素间的关系公式,给出波长移相中光程差常数分量的估算方法。测量干涉仪的三组出射波前,波前的峰谷值分别为3.22λ、2.10λ、0.83λ。该方法简化了传统测量干涉仪准直波前的横向剪切干涉装置,提高了测量精度,特别适合于测量波长移相干涉仪的出射波前。     

透镜初级球差的横向剪切干涉条纹研究

利用玻璃平行平板构成简单的横向剪切干涉仪可以观察到单薄透镜形成的准直光束的剪切干涉条纹,由干涉条纹分布求出对应的几何像差和离焦量.用焦距为190 mm的单薄透镜做实验,实验结果与计算机模拟结果符合,说明可以从剪切干涉条纹的分布求出透镜的轴向调整误差和初级球差.     

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.     

低频声表面波对细激光束的衍射效应

对于频率为几十赫兹的液体表面声波,实验上观察到反射光所形成的稳定、清晰的激光干涉图样.改变表面声波振幅,进一步发现了干涉图样的调制效应.调制效应明显地表现为干涉条纹的缺级,并且随表面声波振幅变化.依据波动光学原理,分析了调制作用下光束干涉所产生的光强解析分布及条纹特征,得到了干涉条纹角宽度与表面声波之间的解析关系,并据此对表面声波的特性参量波长和振幅及各级条纹相对光强分布规律进行了测定.     

薄膜干涉条纹的定域

在光学教科书甚至光学专著①中,关于薄膜干涉条纹定域在膜上或膜附近的道理,似乎都没说清楚。本文对此问题作一分析。 1.干涉条纹定域问题的提法 条纹定域是双波场干涉②中提出的,多波场干涉中并无此问题。 对于任何一个双皮场干涉装置,如果是点光源,则到处的干涉条纹对比度皆为1,不存在定域问题。 所以,干涉条纹定域问题是在扩展光源的双波场干涉中提出的。此问题的提法可这样叙述:对于给定的扩展光源和双波场干涉装置,求满足下述条件的空间点p之集合,对于这样的P点,光源上任何两个点Sm和Sn所对应的光程差之差皆不大于λ/4;P点之集合构成…     

基于多光束干涉的长程轮廓仪

为提高长程轮廓仪(LTP)面型检测的精度,提出一种使用波面型等光程多光束分束器的LTP。该分束结构可将入射光束分成若干束等光强等光程的相干光。在理论上分析计算了傅里叶变换(FT)透镜焦平面上干涉条纹的位置和强度分布,探究了零级干涉主极大条纹宽度、振幅和±1级干涉主极大条纹振幅与多光束分束器各结构参数之间的关系。通过选取合适的参数设计了基于多光束干涉原理的新型分束器,并与传统分束器进行了仿真实验比较,设计了测量系统中的准直镜和FT透镜,在Zemax软件中建立了完整的光学系统模型,并对该模型进行了实验验证。结果表明多光束干涉长程轮廓仪可以实现对被测表面斜率的测量,其在探测面上的干涉条纹宽度比传统双光束干涉窄,光强也更加集中,可以提高LTP的测量精度。     

用马赫──曾德干涉仪获得分波前干涉的圆形条纹

马赫──曾德于涉仪做适当改进，可以产生出分波前干涉的全国形于涉条纹，并详细分析了其干涉条纹的特点，提出了一种新的实验观察方法，给出了实验结果。     

透镜焦平面上等倾干涉条纹的形状

用迈克尔逊干涉仪观察等倾干涉条纹的装置如图1所示。将钠灯前的毛玻璃片置于透镜L_1的焦平面上,反射镜M_1与反射镜M_2的象M_2′之间形成厚度均匀的空气薄膜,不用透镜L_2,让眼调焦到无限远,向薄膜方向看去,可看到定域在无穷远的等倾干涉条纹。也可以在透镜L_2的焦平面上观察等倾干涉,如图1中,平行光束会聚在焦平面F′上。让焦平面F′与薄膜表面平行,则在