光的干涉应用.doc

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1、光的干涉应用—激光器激光器是60年代初期出现的一种新型光源，激光是从激光器发射出来的光，它与普通光源发出的光不同，具有亮度高，方向性、单色性和相干性好等特点。自从氦氖激光器出现以后，用激光干涉法测量长度的技术取得了很大进展。目前已广泛应用于精密长度计量（包括线纹尺、光栅检定、精密丝杠动态测量、振动测量等）、精密机床控制以及高精度电子精密机械设备的精密定位等方面。•迈克尔孙激光干涉仪是基于激光干涉原理来实现测试等方面的用途的最主要也是最重要的仪器。它是以激光波长为已知长度利用迈克耳逊干涉系统测量位移的通用长度测量工具。激光干涉仪有单频

2、的和双频的两种。•目前常用来测量长度的干涉仪，主要是以迈克尔逊干涉仪为主，并以稳频氦氖激光为光源，构成一个具有干涉作用的测量系统。激光干涉仪可配合各种折射镜、反射镜等来作线性位置、速度、角度、真平度、真直度、平行度和垂直度等测量工作，并可作为精密工具机或测量仪器的校正工作。以下为迈克尔逊干涉仪原理图若观察到干涉条纹移动一条，便是M2的动臂移动量为λ∕2，等效于M1与M2之间的空气膜厚度改变λ∕2。在近代物理和近代计量技术中，如在光谱线精细结构的研究和用光波标定标准米尺等试验中都有着重要的应用。·应用：激光干涉测振原理：　　激光干涉测

3、振技术是以激光干涉原理为基础进行测试的一门技术，测试灵敏度和准确度高，绝大部分都是非接触式的。激光干涉原理如图1所示。　　光源S处发出的频率为f、波长为λ的激光束一部分投射到记录介质H(比如全息干板)上，光波的复振幅记为E1，另一部分经物体O表面反射后投射到记录介质H上，光波的复振幅记为E2。其中：　　式中：A1和A2分别为光波的振幅；σ1和σ2分别是光波的位相；当E1和E2满足相干条件时，其光波的合成复振幅E为：　　光强分布I为：　　式(4)的四项中前三项均为高频分量，只有第四项为低频分量，且与物体表面的状态有关。第四项的含义是σ

4、2代表的物体表面与σ1代表的参考面之间的相对变化量。因此通过处理和分析物体表面与参考在变形前后的位相变化、光强变化等，从而得到被测物体振动速度、位移等关系式。2008级5班陈龙200809140503