迈克尔逊干涉仪相关课后问题
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迈克尔逊干涉仪实验思考题迈克尔逊干涉仪是一种经典的干涉实验装置,用于测量光的干涉和波长。
以下是一些关于迈克尔逊干涉仪的实验思考题:1. 迈克尔逊干涉仪的工作原理是什么?请详细描述。
答:迈克尔逊干涉仪包括一个光源、一个分光镜和两个反射镜。
光源发出的光通过分光镜分成两束,一束直接射向一个反射镜,另一束照射到另一个反射镜后再反射回来。
两束光在分光镜处再次相遇,并会产生干涉。
干涉光会通过分光镜的两个出射口分别传到两个接收屏上,形成干涉图样。
根据干涉图样的变化,可以测量光源发出的光的干涉和波长。
2. 迈克尔逊干涉仪可以用来测量光的波长吗?如果可以,请描述具体的测量步骤。
答:是的,迈克尔逊干涉仪可以用来测量光的波长。
具体的测量步骤如下:(1) 调节迈克尔逊干涉仪使两束光在干涉处相遇,观察干涉图样。
(2) 微调一个反射镜,使干涉图样发生移动,然后移动接收屏,使干涉图样回到原来的位置。
(3) 测量接收屏移动的距离,并记录下来。
(4) 根据接收屏移动的距离和光的干涉公式,可以计算出光的波长。
3. 迈克尔逊干涉仪在什么条件下产生干涉?请解释原因。
答:迈克尔逊干涉仪在两束光的相干性比较好的条件下才能产生干涉。
两束光的相干性好意味着它们具有一致的波长、相同的频率和相同的相位。
只有这样,两束光才会发生干涉,干涉图样才能形成。
4. 迈克尔逊干涉仪的哪些因素会影响干涉图样的形状?答:迈克尔逊干涉仪的干涉图样受到多种因素的影响,主要包括:(1) 光源的波长和相干性:不同波长的光源会产生不同的干涉图样,相干性差的光源可能无法产生明显的干涉图样。
(2) 分光镜和反射镜的质量和稳定性:分光镜和反射镜的表面平整度和反射率会影响干涉图样的清晰度和亮度。
(3) 干涉仪的调节和稳定性:干涉仪调节的角度和位置精度越高,干涉图样的形状就越理想。
(4) 外界环境因素:如温度、湿度和空气流动等,都会对干涉图样的形状产生一定影响。
这些是一些迈克尔逊干涉仪实验的思考题,通过对这些问题的了解,可以更好地理解迈克尔逊干涉仪的工作原理和应用。
实验一迈克耳孙干涉仪的调整与使用【预习思考题】1.迈克尔孙干涉仪是利用什么方法产生两束相干光的?答:迈克尔孙干涉仪是利用分振幅法产生两束相干光的。
2.迈克尔孙干涉仪的等倾和等厚干涉分别在什么条件下产生的?条纹形状如何?随M1、M2’的间距d如何变化?答:(1)等倾干涉条纹的产生通常需要面光源,且M1、M2’应严格平行;等厚干涉条纹的形成则需要M1、M2’不再平行,而是有微小夹角,且二者之间所加的空气膜较薄。
(2)等倾干涉为圆条纹,等厚干涉为直条纹。
(3)d越大,条纹越细越密;d 越小,条纹就越粗越疏。
3.什么样条件下,白光也会产生等厚干涉条纹?当白光等厚干涉条纹的中心被调到视场中央时,M1、M2’两镜子的位置成什么关系?答:白光由于是复色光,相干长度较小,所以只有M1、M2’距离非常接近时,才会有彩色的干涉条纹,且出现在两镜交线附近。
当白光等厚干涉条纹的中心被调到视场中央时,说明M1、M2’已相交。
【分析讨论题】1.用迈克尔孙干涉仪观察到的等倾干涉条纹与牛顿环的干涉条纹有何不同?答:二者虽然都是圆条纹,但牛顿环属于等厚干涉的结果,并且等倾干涉条纹中心级次高,而牛顿环则是边缘的干涉级次高,所以当增大(或减小)空气层厚度时,等倾干涉条纹会向外涌出(或向中心缩进),而牛顿环则会向中心缩进(或向外涌出)。
2.想想如何在迈克尔孙干涉仪上利用白光的等厚干涉条纹测定透明物体的折射率?答:首先将仪器调整到M1、M2’相交,即视场中央能看到白光的零级干涉条纹,然后根据刚才镜子的移动方向选择将透明物体放在哪条光路中(主要是为了避免空程差),继续向原方向移动M1镜,直到再次看到白光的零级条纹出现在刚才所在的位置时,记下M1移动的距离所对应的圆环变化数N,根据,即可求出n。
实验二用动态法测定金属棒的杨氏模量【预习思考题】1.试样固有频率和共振频率有何不同,有何关系?固有频率只由系统本身的性质决定。
和共振频率是两个不同的概念,它们之间的关系为:式中Q为试样的机械品质因数。
一、 等倾干涉的特点00222cos 2λλk i h n L =+=∆(a ) 干涉条纹为同心圆环(b ) 中心条纹的干涉级数高(c ) 厚度增大,条纹外涌: 中心点:220λλN n k h =∆=∆二、 迈克尔逊干涉仪是如何发明的?是用来干什么的?以太漂移实验迈克尔逊的名字是和迈克尔逊干涉仪及迈克尔逊-莫雷实验联系在一起的,实际上这也是迈克尔逊一生中最重要的贡献。
在迈克尔逊的时代,人们认为光和一切电磁波必须借助绝对静止的“以太”进行传播,而“以太”是否存在以及是否具有静止的特性,在当时还是一个谜。
有人试图测量地球对静止“以太”的运动所引起的“以太风”,来证明以太的存在和具有静止的特性,但由于仪器精度所限,遇到了困难。
麦克斯韦曾于1879年写信给美国航海年历局的D.P.托德,建议用罗默的天文学方法研究这一问题。
迈克尔逊知道这一情况后,决心设计出一种灵敏度提高到亿分之一的方法,测出与有关的效应。
1881年他在柏林大学亥姆霍兹实验室工作,为此他发明了高精度的迈克尔逊干涉仪,进行了著名的以太漂移实验。
他认为若地球绕太阳公转相对于以太运动时,其平行于地球运动方向和垂直地球运动方向上,光通过相等距离所需时间不同,因此在仪器转动90°时,前后两次所产生的干涉必有0.04条条纹移动。
迈克尔逊用最初建造的干涉仪进行实验,这台仪器的光学部分用蜡封在平台上,调节很不方便,测量一个数据往往要好几小时。
实验得出了否定结果。
改进仪器1884年在访美的瑞利、开尔文等的鼓励下,他和化学家莫雷(Morley ,Edward Willia ms ,1838~1923)合作,提高干涉仪的灵敏度,得到的结果仍然是否定的。
1887年他们继续改进仪器,光路增加到11米,花了整整5天时间,仔细地观察地球沿轨道与静止以太之间的相对运动,结果仍然是否定的。
1.干涉的分类薄膜干涉由薄膜产生的干涉。
薄膜可以是透明固体、液体或由两块玻璃所夹的气体薄层。
入射光经薄膜上表面反射后得第一束光,折射光经薄膜下表面反射,又经上表面折射后得第二束光,这两束光在薄膜的同侧,由同一入射振动分出,是相干光,属分振幅干涉。
若光源为扩展光源(面光源),则只能在两相干光束的特定重叠区才能观察到干涉,故属定域干涉。
对两表面互相平行的平面薄膜,干涉条纹定域在无穷远,通常借助于会聚透镜在其像方焦面内观察;对楔形薄膜,干涉条纹定域在薄膜附近。
利用薄膜干涉还可以制造增透膜。
在照相机、放映机的透镜表面上涂上一层透明薄膜,能够减少光的反射,增加光的透射,这种薄膜叫做增透膜。
平常在照相机镜头上有一层反射呈蓝紫色的膜就是增透膜。
杨氏双缝干涉他用强烈的单色光照射到开有小孔S的不透明的遮光扳(称为光阑)上,后面置有另一块光阑,开有两个小孔S1和S2。
杨氏利用了惠更斯对光的传播所提出的次波假设解释了这个实验。
S1,S2为完全相同的线光源,P是屏幕上任意一点,它与S1,S2连线的中垂线交点S'相距x,与S1,S2相距为rl、r2,双缝间距离为d,双缝到屏幕的距离为L。
因双缝间距d远小于缝到屏的距离L,P点处的光程差:δ=r2-r1=dsinθ=dtgθ=dx/L sinθ=tgθ这是因为θ角度很小的时候,可以近似认为相等。
干涉明条纹的位置可由干涉极大条件d=kλ得:x=(L/d)kλ, 干涉暗条纹位置可由干涉极小条件d=(k+1/2)λ得:x=(D/d)(k+1/2)λ。
明条纹之间、暗条纹之间距都是Δx =λ(D/d),因此干涉条纹是等距离分布的。
而且注意上面的公式都有波长参数在里面,波长越长,相差越大。
条纹形状:为一组与狭缝平行、等间隔的直线(干涉条纹特点)菲涅尔双棱镜,菲涅尔双面镜、埃洛镜的干涉情况都与此类似。
2.薄膜干涉的分类和特点等倾干涉当不同倾角的光入射到折射率均匀,上、下表面平行的薄膜上时,同一倾角的光经上、下表面反射(或折射)后相遇形成同一条干涉条纹,不同的干涉明纹或暗纹对应不同的倾角,这种干涉称做等倾干涉.等倾干涉一般采用扩展光源,并通过透镜观察.平行平面板的等倾干涉光路图如右图所示,一个单色点光源S所发射的电磁波入射到一块透明的平行平面板上。
迈克尔逊干涉仪实验报告思考题篇一:迈克尔逊干涉仪实验思考题1. 实验中毛玻璃起什么作用?为什么观察等倾干涉条纹要用通过毛玻璃的光来照明?等倾干涉的条纹级次只与入射光的角度相关(因为d不变),不同入射角对应不同的光程差,相同入射角对于相同光程差,也就对于相同的明暗条纹,与光源的位置无关,因此面光源照明时,面光源上各个点源都形成一套条纹且条纹明暗大小一致而且互不错位,它们的非相干叠加的结果是使条纹的明暗对比增强,利于观测。
??目前实验的光源一般为激光器,用它产生等倾条纹时,人们嫌它发出的激光方向性太好,不能呈现完满的等倾条纹,为此在光路中有意加入毛玻璃作为散射板,将定向激光光束转化为扩展光源2. 迈克尔逊干涉仪常被用来测量空气的折射率。
请说明测量原理并导出测量公式。
若将短焦距的发散激光束入射至迈克尔逊干涉仪,经M1、M2反射后,相当于由两个相干性极好的虚光源S1和S2发出的球面波前形成的干涉。
由于在M2与接收屏之间的空间中传播的光波处处相干,故干涉图象的形状与接收屏的位置和取向有关。
当M2平行于M1’,接收''SSSS2时,条纹为椭圆簇或直线簇;此121屏垂直于时,条纹为同心圆环;当接收屏不垂直外,干涉环的吞吐,移动的规律与等倾干涉时相同。
在调出非定域圆条纹的基础上,将小气室插入到图1所示的位置中,把小气室加压,使气压变化?P1,从而使气体的折射率改变?n。
当气室内压逐渐升高时,气室所在范围内光程差变化2D?n,在白屏上可观察到干涉条纹也在不断变化,记下干涉条纹变化的总数N条,则有2D?n?N?,得式中D为小气室的厚度。
理论可以证明,当温度一定时,气压不太高时,气体折射率的变化量?n与气压的变化量P成正比:n?1?n???p常数 pn?1?故将(1)式代入上式可得: ?nP?Pn?1?N?P?2D?P (2)公式(2)给出了气压为P时(实验中如有测量,则以测量为准;如没有测量则以一个标准大气压为准)的空气折射率n,例如令P=760mmHg(即一个大气压)代入(2)式,就可求出N?一个大气压下的空气折射率n0。
迈克尔逊干涉仪实验常见问题的分析与处理迈克尔逊干涉仪实验是一种重要的实验,它被广泛用于物理学、工程学、生物学等多个领域。
实验中,用激光光束(激光器)通过双层干涉物膜,得到经干涉处理的图像。
实验的效果取决于实验室的环境条件、选用的仪器、设备精度以及操作水平。
因此,有关迈克尔逊干涉仪的实验中存在的一些常见问题值得我们认真分析和处理。
首先,实验环境温度变化会影响迈克尔逊干涉仪实验的准确性。
当实验环境温度上升时,室内的光纤、电缆、传感器等都会随之变化,这会导致实验结果的偏差。
因此,应该采取措施控制实验环境温度,确保实验结果的准确性。
其次,如果使用低清晰度的双层干涉物膜,可能会导致实验结果的不准确。
因此,在使用双层干涉物膜时,应保证其质量,以保证实验结果的准确性。
此外,如果采用的激光器发出的激光光束有多束或多色,则会影响干涉仪实验结果的正确性。
因此,在实验时,应使用单色、单方向激光器,以保证实验数据的准确性。
最后,应该控制机器的振动,以保证实验的准确性。
由于迈克尔逊干涉仪的实验精度取决于激光器的稳定性,因此,要确保实验结果的准确性,应尽可能地抑制机器的振动。
总之,迈克尔逊干涉仪实验存在着许多常见问题,解决这些问题可以有效提高实验效果。
通过正确控制实验环境,选择精度较高的双层干涉物膜,使用单色、单方向激光器,以及抑制机器振动等操作,
都可以有效地降低迈克尔逊干涉仪实验中的误差,进而得到更准确的实验结果。
实验⼋迈克尔逊⼲涉仪的调节和使⽤实验15 迈克⽿孙⼲涉仪的调节与使⽤19世纪末,美国物理学家迈克尔孙(A.A.Michelson )为测量光速,依据分振幅产⽣双光束实现⼲涉的原理,设计制造了迈克尔孙⼲涉仪这⼀精密光学仪器。
迈克尔孙与其合作者⽤这仪器完成了相对论研究中具有重要意义的“以太”漂移实验,实验结果否定了“以太”的存在,为爱因斯坦建⽴狭义相对论奠定了基础。
在近代物理学和近代计量科学中,迈克尔孙⼲涉仪不仅可以观察光的等厚、等倾⼲涉现象,精密地测定光波波长、微⼩长度、光源的相⼲长度等,还可以测量⽓体、液体的折射率等。
迈克尔孙1907年获诺贝尔物理学奖。
迈克尔孙⼲涉仪的基本原理已经被推⼴到许多⽅⾯,研制成各种形式的精密仪器,⼴泛地应⽤于⽣产和科学研究领域。
近年来,美国物理学家正在⽤40m×40m 的迈克尔孙⼲涉仪探测引⼒波。
1 [实验⽬的]1.1了解迈克⽿孙⼲涉仪的基本结构,学习其调节和使⽤⽅法。
1.2观察各种⼲涉条纹,加深对薄膜⼲涉原理的理解。
1.3测定激光的波长。
2 [实验仪器]迈克⽿孙⼲涉仪(WSM-100型),多束光纤激光器,钠光灯。
3 [仪器介绍]WSM-100型迈克⽿孙⼲涉仪的主体结构如图16-1所⽰,主要由底座、导轨、拖板、定镜、读数及传动系统、附件等六个部分组成。
3.1底座底座由⽣铁铸成,较重,确保证了仪器的稳定性。
由三个调平螺丝9⽀撑,调平后可以拧紧锁紧圈10以保持座架稳定。
3.2导轨导轨7由两根平⾏的长约280毫⽶的框架和精密丝杆6组成,被固定在底座上精密丝杆穿过框架正中,丝杆螺距为1毫⽶,如图16-2所⽰。
3.3拖板部分拖板是⼀块平板,反⾯做成与导轨吻合的凹槽,装在导轨上,下⽅是精密螺母,丝杆穿过螺母,当丝杆旋转时,拖板能前后移动,带动固定在其上的移动镜11(即M 1)在导轨⾯上滑动,实现粗动。
M 1是⼀块很精密的平⾯镜,表⾯镀有⾦属膜,具有较⾼的反射率,垂直地固定在拖板上,它的法线严格地与丝杆平⾏。
1.等倾干涉的极大、极小条件
光程差=kλ干涉极大
光程差=(k+1/2)λ干涉极小
λ为波长
2.条纹特征
圆型同心条纹,且越靠近中心的干涉条纹的条纹间距越大,即条纹中稀外密。
3.相关历史
迈克尔逊是美国物理学家。
他创造的迈克耳逊干涉仪对光学和近代物理学是一巨大的贡献。
它不但可用来测定微小长度、折射率和光波波长等,也是现代光学仪器如傅立叶光谱仪等仪器的重要组成部分。
他与美国化学家莫雷(1838~1923年)在1887年利用这种干涉仪,作了著名的“迈克耳逊—莫雷实验,这一实验结果否定了以太的存在,从而奠定了相对论的实验基础。
1926相关历史年用多面旋镜法比较精密地测定了光的速度。
1887年,迈克尔逊和莫雷用迈克尔逊干涉仪来测量地球相对于以太的运动,也就是企图证明“以太风”和以太的存在。
迈克尔逊——莫雷实验是根据光在以太中的运动和船在流水中的运动的相似性设计出来的。
在他们的实验设计中,固定在实验室中的仪器装置仿佛是“河岸”,漂移着的“以太风”类似于“河流”,相对于以太以恒定速率传播的光相当于以恒速在水中运动的“小船”,光对以太的漂移相当于船对水的漂流。
具体地,因为水有流速,小船在河道来回横渡一定距离所需的时间和顺着河道上下往返同一距离所需的时间并不相等,它们有一时间差。
据此,迈克尔逊认为光在干涉仪的垂直臂上往复运动所花的时间相当于小船在河道上来回横渡所需的时间,光在其水平臂上往复运动所花的时间则相当于顺着河道上下往返所需的时间,同样的计算,它们当然也是不相等的。
把迈克尔逊干涉仪的两臂转动90度,它们的时间差增加一倍。
有时间差就有光程差,就会引起干涉条纹的移动。
迈克尔逊——莫雷试验的具体计算表明,转动90度后,屏幕上的干涉条纹会移动0.4个。
但实验结果是没有条纹移动的“零结果”。
瑞利勋爵和开尔文勋爵认识到这个实验的重要性,一再鼓励和催促他进一步重做这个实验,洛仑兹还具体提出了改进实验的意见。
于是,他们对仪器进行了很多改进。
考虑到地球的运动对光线路径的影响,改为经过八次来回反射,使光路长达十一米;将仪器的光学部分改装在很重的大石板上,再把石板浮于水银面上,使它可绕中心轴自由转动,从而使实验的精确度得到了很的大提高。
在1887年7月,终于完成了这一举世闻名的实验。
但干涉条纹依然没有任何移动,即使以后多次重复试验也是如此。
人们迫不得已,只好否定了“以太风”和以太的存在。
为了解释这个“零结果”,人们绞尽脑汁,假设了一个在运动方向长度收缩的洛仑兹变换,狭义相对论也由此应运而生。
迈克尔逊对实验的结果大失所望,他称自己的实验是一次“失败”。
迈克尔逊为实验的失败感到泄气,没有继续做这个实验,放弃了在实验报告中许下的诺言:每五天进行六小时测量,连续重复三个月,以便消除所有的不确定性等等。
而把干涉仪用于其他方面去了。
迈克尔逊并不认为自己的实验结果有什么重要意义。
说起迈克尔逊试验,具有一定的戏剧性。
本来他认为这个试验有把握证明以太的存在,但没想到弄巧成拙事与愿违。
迈克尔逊是一个以太论者,他设计的试验就是为了证实以太的存在的。
可惜机关算尽太聪明,反误了以太性命。
实际上迈克尔逊试验机关并没有算尽,还有以太传光似光纤算漏了。
他也隐隐约约知道什么地方有问题,所以他至死还念念不忘“可爱的以太”。
直到晚年,他亲自对爱因斯坦说,对自己的实验引出了相对论这样一个“怪物”,实在是有点懊悔。
以太论者设计证明以太存在的试验最终却否定了自己的以太,对当时的迈克尔逊来说,这不能说不是一种绝妙的讽刺。
这一实验被认为是否定了电磁理论所要求的菲涅耳的静止以太说,使电磁学的基础受到了冲击。
实验结果使洛仑兹极为困惑,正是在这样的背景下,为了挽救以太理论,他提出了长度收缩假设。
洛仑兹为以太的否定而郁郁不乐,直到晚年,他还认为以太是具有一定优点的概念。
洛仑兹对迈克尔逊莫雷实验疑虑重重,一再追问:“在迈克尔逊先生的实验中,迄今还会有一些仍被看漏的地方吗”?是的,洛仑兹说对了,确实有一个地方搞错了。
如果站在以太传光似光纤的观点立场上,迈克尔逊——莫雷的实验结果正好是没有干涉条纹的移动。
下面加以详细论述。
人们普遍认为:固体永远是固体,流体永远是流体。
但是这个成见对波的传播来说并不成立。
波实际上是由一种往复振动形成的。
往复振动时,物体的受力是交变的,当交变力的频率太快,介质向一个方向受力运动后,几乎马上又要受同样大的力向相反方向运动,介质因惯性的缘故根本就来不及作这样的运动。
于是,流体介质的流动象固体分子一样只在平衡位置振动而传播波。
此时介质的流动性自动消失了,波在介质中的传播就变成像在固体中传播一样。
波在固体中的传播速度就要比在液体中快得多。
例如,通常情况下,声音在水中的传播速度为1450米/秒,但20年前人们惊奇地发现,当超声波频率达到几个T(1T=10^12)赫兹时,这一频率下的超声波在水中的传播速度竟增加了2倍多。
意大利科学家通过实验最终以高弹性介质理论成功地解释了这一现象,解决了困扰物理学20年的难题。
意大利的科学家的高弹性介质理论认为,超声波的频率越高,水的弹性越高并更难移动,成为一种高弹性介质,超声波在这种介质中的扩散就像在固体中传播一样,声波在固体中的传播要比在液体中快得多,声波在冰中的速度约为3160米/秒,这正好是1450米/秒的2倍多。
也就是说,水对超高频超声波的传播有点象固体冰。
由于以太是传播光的介质,以太和水一样,是一种流体;光和声音又都是波。
因此,有理由认为光在以太中的传播类似于超声波在水中的传播,因为它们的物理本质是一样的。
同时可见光的频率非常之高,就产生了这样一个类比:以太对传光的传播好象固体一样。
简而言之,以太传光似光纤。
有了以太传光似光纤的观点,就能对迈克尔逊——莫雷试验重作新的解释。
从迈克尔逊干涉仪半反镜中发出的光,是在半反镜中传播后射出的,半反镜无疑是固体;对从半反镜中射出
而进入以太中的光来说,传播此光的以太又象固体一样。
这样一来,半反镜和相连的传光以太就分别是固体和类似于固体,从而它们好象是固联在一起的。
而半反镜又是同地球固联在一起,也就是地球和传播此光的以太也好象是固联在一起。
于是,地球和传播此光的“似固体”的以太之间没有相对运动,没有以太漂移,也就没有以太风。
光在迈克尔逊干涉仪的水平臂和垂直臂的相同路程上花的时间相同,没有光程差。
将迈克尔逊干涉仪转动90度,干涉条纹当然不会有任何移动。
这就是用以太传光似光纤的观点对迈克尔逊——莫雷试验作出的新解释。
4.迈克耳逊干涉仪还可以测什么物理量
透镜的折射率,气体的折射率,线胀系数,透镜的产品质量,密度空间分布的变化,透镜的表面面形与均匀性,小角度、平面度、直线度、平行度、垂直度等形位误差。
5.其他干涉仪及其用途
瑞利干涉仪1896年瑞利为了测量惰性气体氩和氦的折射率,利用杨氏双缝干涉原理设计制作了一种专用干涉仪,称为瑞利干涉仪。
瑞利干涉仪是一种利用双光束干涉原理的高精度测量仪器,结构简单,使用方便。
泰曼干涉仪它是以迈克尔逊和莫雷所用的平面镜系统为基础的,在光学上,这种平面镜系统差不多等于两块面对面的玻璃板。
由泰曼设计的泰曼干涉仪一种用来检验棱镜质量,另一种是用来检验透镜质量。
马赫-秦特干涉仪这种干涉仪,由于其两束光可分得很开,特别适用于空气动力学中关于气流折射率或密度分布变化的研究。
在作这种研究时,于T处放一个风洞,而在T处放一个参考室(装有不流动的同样气体),后者用以补偿前者的光程。
观察气流变化前后的干涉图样的差别,就可求得气流折射率或密度空间分布的变化。
实际上,由于气流密度变化非常迅速,必须采用短时间曝光的办法以获得气流密度分布的瞬时图像。
这就要求干涉图样本身要有足够的亮度。
所以以前多采用扩展光源。
目前常以激光器作这种干涉仪的光源,由于激光的单色性好,亮度高,此时不仅能获得清晰而又足够亮的干涉图样,而且使仪器的调节也变得方便。
法布里-珀罗干涉仪是一种由两块平行的玻璃板组成的多光束干涉仪,其中两块玻璃板相对的内表面都具有高的反射率。
法布里-珀罗干涉仪也经常称作法布里-珀罗谐振腔,并且当两块玻璃板间用固定长度的空心间隔物来间隔固定时,它也被称作法布里-珀罗标准具或直接简称为标准具。
这一干涉仪的特性为,当入射光的频率满足其共振条件时,其透射频谱会出现很高的峰值,对应着很高的透射率。
错位场干涉仪其特点是从干涉仪两臂射出来重新会合相干叠加的两光波,都是同一物场的象,适当移动有关零件,可以获得两个沿任意方向在空间上有微量错位的象场.这两个错位象场相干叠加的结果,就是沿错位方向的梯度场.它能使不清晰的物场变得比较清晰.使模糊的轮廓显示得更加分明。
斐索干涉仪斐索干涉仪有平面的和球面的两种,前者由分束器、准直物镜和标准平面所组成,后者由分束器、有限共轭距物镜和标准球面所组成。
单色光束在标准平面或标准球面上,部分反射为参考光束;部分透射并通过被测件的,为检测光束。
检测光束自准返回,与参考光束重合,形成等厚干涉条纹。
用斐索平面干涉仪可以检测平板或棱镜的表面面形及其均匀性。
用斐索球面干涉仪可以检测球面面形和其曲率半径,后者的测量精度约1微米;也可以检测无限、有限共轭距镜头的波面像差。