邁克耳孫干涉儀非定域干涉條紋分析
發(fā)布時間:2021-07-29 09:14
針對邁克耳孫干涉儀實驗調(diào)節(jié)過程中經(jīng)常會出現(xiàn)橢圓、雙曲線等非圓形二次曲線條紋的現(xiàn)象,本文基于點光源條件下非定域干涉的原理,推導(dǎo)出了干涉條紋滿足的曲線方程,分析了不同條件下干涉條紋的形狀,發(fā)現(xiàn)觀察屏上可呈現(xiàn)圓、橢圓、拋物線、雙曲線和直線5種類型的干涉條紋.基于理論結(jié)果進行了數(shù)值模擬和實驗驗證,數(shù)值模擬結(jié)果和實驗結(jié)果吻合較好.
【文章來源】:大學(xué)物理. 2020,39(03)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
點光源條件下邁克耳孫干涉儀非定域干涉原理圖
總之,當 0<| α |< 90 ° 時,隨著光程差由最大2d減小到 | 2dsinα | 再到0最后到最小 -| 2dsinα | 的過程中,對應(yīng)觀察屏上干涉條紋形狀依次為點、橢圓、拋物線、雙曲線、直線、再到雙曲線.例如在取α=30°,d=1 mm,λ=500 nm,z0=500 mm時,按式(1)計算的非定域干涉條紋的分布如圖2所示.2.3|α|=90°時情形
可見,當 α=90°時,觀察屏上中央為0級直條紋,直條紋兩側(cè)對稱分布著雙曲線條紋.且距直條紋越遠,雙曲線干涉條紋對應(yīng)的光程差δ越大,干涉級次 | k | 越高,雙曲線離心率e越小,開口越小.在無窮遠處的極限情況下,光程差才能達到最大光程差點2d,雙曲線退化為拋物線,但該情況實際是實現(xiàn)不了的.例如在取α=90°,d=1 mm,λ=500 nm,z0=500 mm時,按式(1)計算的非定域干涉條紋的分布如圖3所示.3 實驗室觀察屏上的非定域干涉條紋分析與實驗對比
【參考文獻】:
期刊論文
[1]邁克耳孫干涉儀測量波長實驗的研究及仿真[J]. 史少輝,封順珍,牛萍,東艷暉,劉繼宏,吳淑花. 大學(xué)物理. 2019(09)
[2]基于邁克爾孫干涉的光學(xué)元件厚度測量實驗裝置[J]. 周冀馨,王云新,張欣. 大學(xué)物理. 2016(05)
[3]點光源條件下邁克爾遜非定域干涉條紋的分析[J]. 李東臨,楊碩,趙昶,于舸,譚恩忠. 北京石油化工學(xué)院學(xué)報. 2015(03)
[4]邁克爾孫干涉儀干涉條紋的數(shù)學(xué)表達式[J]. 鄭仁壽. 物理實驗. 2000(03)
[5]邁克爾遜干涉儀所產(chǎn)生的非定域干涉條紋[J]. 陳懷琳. 物理實驗. 1983(05)
本文編號:3309054
【文章來源】:大學(xué)物理. 2020,39(03)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
點光源條件下邁克耳孫干涉儀非定域干涉原理圖
總之,當 0<| α |< 90 ° 時,隨著光程差由最大2d減小到 | 2dsinα | 再到0最后到最小 -| 2dsinα | 的過程中,對應(yīng)觀察屏上干涉條紋形狀依次為點、橢圓、拋物線、雙曲線、直線、再到雙曲線.例如在取α=30°,d=1 mm,λ=500 nm,z0=500 mm時,按式(1)計算的非定域干涉條紋的分布如圖2所示.2.3|α|=90°時情形
可見,當 α=90°時,觀察屏上中央為0級直條紋,直條紋兩側(cè)對稱分布著雙曲線條紋.且距直條紋越遠,雙曲線干涉條紋對應(yīng)的光程差δ越大,干涉級次 | k | 越高,雙曲線離心率e越小,開口越小.在無窮遠處的極限情況下,光程差才能達到最大光程差點2d,雙曲線退化為拋物線,但該情況實際是實現(xiàn)不了的.例如在取α=90°,d=1 mm,λ=500 nm,z0=500 mm時,按式(1)計算的非定域干涉條紋的分布如圖3所示.3 實驗室觀察屏上的非定域干涉條紋分析與實驗對比
【參考文獻】:
期刊論文
[1]邁克耳孫干涉儀測量波長實驗的研究及仿真[J]. 史少輝,封順珍,牛萍,東艷暉,劉繼宏,吳淑花. 大學(xué)物理. 2019(09)
[2]基于邁克爾孫干涉的光學(xué)元件厚度測量實驗裝置[J]. 周冀馨,王云新,張欣. 大學(xué)物理. 2016(05)
[3]點光源條件下邁克爾遜非定域干涉條紋的分析[J]. 李東臨,楊碩,趙昶,于舸,譚恩忠. 北京石油化工學(xué)院學(xué)報. 2015(03)
[4]邁克爾孫干涉儀干涉條紋的數(shù)學(xué)表達式[J]. 鄭仁壽. 物理實驗. 2000(03)
[5]邁克爾遜干涉儀所產(chǎn)生的非定域干涉條紋[J]. 陳懷琳. 物理實驗. 1983(05)
本文編號:3309054
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