光的干涉和干涉系统5.ppt

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1、第五节典型的双光束干涉系统及其应用一、典型干涉系统1、斐索(Fizeau)干涉仪：等厚干涉型的干涉仪L3GL2PQL1激光平面干涉仪1）激光平面干涉仪的组成和工作原理1a2）主要用途¶测定平板表面的平面度和局部误差¶测量平行平板的平行度和小角度光楔的楔角¶测量透镜的曲率半径2¶测量平行平板的平行度和小角度光楔的楔角L3GL2QL1激光平面干涉仪a3DhR1R2PQ¶测量透镜的曲率半径牛顿环4球面干涉仪LLLLPQ5小结：基本特点：（1）属于等厚干涉（2）干涉光束，一个来自标准反射面，一个来自被测面。重点掌握：（1）光程差与厚度的关系。（2）厚度变化与条纹弯曲方向的关

2、系。（3）干涉面间距变化与条纹移动的关系。条纹分析：62、迈克尔逊干涉仪（TheMichelsoninterferometer）ExtendedsourceBeamsplitterReflectivecoatingMirrorCompensatingplate1）干涉仪结构分光板和补偿板平面反射镜干涉原理2）干涉条纹的性质等厚干涉等倾干涉7DS特点：M1和M2垂直时是等倾干涉，否则为等厚干涉。掌握：（1）系统结构，（2）M1或M2垂直于光线移动时对条纹的影响83、泰曼干涉仪（Twymaninterferometer）特点：在迈克尔逊干涉仪的一个光路中加入了

3、被测光学器件ContourlinesFringesofequalthickness94、马赫－曾德干涉仪（Mach-Zehnderinterferometer）测量光一次通过被测域Itispreferredtomeasuringlargetransparentobjects.2）干涉仪结构1）应用场合和测量的基本原理3）条纹性质分析10频率偏移器ABP二、其他干涉技术1、数字波面干涉术目的：产生移动的干涉条纹，用光电器件探测条纹的变化。基本原理：利用光学拍频中干涉条纹强度随时间变化的性质。外差干涉原理11tI(x,y,t)条纹是随时间变化的量。12ABtITt13

4、2、傅里叶变换光谱仪原理：利用光源的相干长度对条纹可见度的影响，测量光源的光谱分布。相干长度：光谱宽度为Dl的光源能够产生干涉的最大光程差设：I0(k)为随波数而变化的谱密度函数，整个光谱分布在（-，+）之间，为两光路的光程差。则：14在麦克尔逊干涉仪中，通过移动M2，改变D获得W(D)，再通过反傅里叶变换计算出I0(k)。W(D)DI(l)l设15Homework(11-5)1.Usingredcadmiumlight,=643.8nm,Michelsoninhisoriginalexperimentcouldstillseeinterferencefri

5、ngesafterhehadmovedoneofthemirrors25cmawayfromthecoincidenceposition.Howmanyfringesdidhecount?P2449&16下一节16ArmandH.L.FizeauArmandH.L.Fizeau(1819-1896),Frenchphysicist,wasbornofawealthyFrenchfamilythatenabledhimtobefinanciallyindependent.Insteadofshunningwork,however,hedevotedhislifetod

6、iligentscientificexperiment.Hismostimportantachievementwasthemeasurementofthespeedoflightin1849.17AlbertAbrahamMichelsonAlbertAbrahamMichelson(1852-1931)wasborninStrelno,Prussia.HemovedtotheUnitedStateswithhisparentswhenhewas2.Hegraduatedfrom,andtaughtat,theU.S.NavalAcademyandlaterwork

7、edattheCaseSchoolofAppliedScience,ClarkUniversityandtheUniversityofChicago.In1907hewasawardedtheNobelprizeinphysics,thefirstAmericanscientisttobesohonored.18Michelsonisbestknownforhisprecisedeterminationofthevelocityoflight,forinventingtheinterferometerthatbearshisname.Healsomadenote