雙棱鏡干涉 (2)講稿

1、關于雙棱鏡干涉 (2)第一張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月一、干涉相關知識二、實驗基本原理三、如何測量D、d、x四、元件共軸調(diào)節(jié)五、實驗常見問題及處理第二張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月來自 的光為s12s相干光(滿足光干涉條件)來自 的光為s12s非相干光(不滿足光干涉條件)無干涉現(xiàn)象有干涉現(xiàn)象s12s相干光與非相干光s12s第三張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月分振幅法薄膜單色點光源分波面法獲得相干光的兩類典型方法第四張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月幾種分波面干涉法1W洛埃鏡分波面干涉2WXMDdxrsWlsX半波失損ldxrDxrlDd條紋間隔Dds1dls

2、2sr1r2xoXd12rr楊氏雙縫分波面干涉ddxDd+2lk()12()12k0,x+2l+k()12Ddxrxrld+k()12k0,xl+kDd菲涅耳雙棱鏡分波面干涉WsW1l2Ws1s2ldxrDDd1W21WBXe2dxrrDl菲涅耳雙面鏡分波面干涉sWlldxrD1s2ssWM12Me第五張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 如前所述，用分波陣面的方法，可以獲得相干光源，雙棱鏡頗具有代表性。雖然在激光出現(xiàn)之后，設法獲得相干光源的工作已不如早期那樣的重要，但雙棱鏡干涉在實驗構(gòu)思及裝置調(diào)整等問題上仍然具有重要意義。 雙棱鏡可看作是有兩個折射棱角a 很小（小于1）的直角棱鏡底邊相接

3、而成。借助于雙棱鏡可使從光源S發(fā)出的光的波陣面沿兩個不同方向傳播。相當于虛光源S1及S2發(fā)出的兩束相干光。在兩束光交迭空間的任何位置上將有干涉發(fā)生，在該區(qū)域內(nèi)可以接受并觀察到干涉條紋。一.實驗基本原理第六張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 若S1和S2發(fā)之間的距離為d，S至觀察屏的距離為D，Po為屏上與S1及S2等距離的點，在該點處兩束光波的光程差也為零，因而兩波相互加強而成零級的亮條紋。在Po點的兩邊還排列著明暗相間的干涉條紋。 第七張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月如果測得D，d及便可由式求出 值。這樣，兩相鄰亮條紋的距離為： 設S1和S2到屏上距Po點的距離為Xk的Pk點的光

4、程差為 ，當D d、D X 時，有：當處產(chǎn)生亮條紋；在而當即產(chǎn)生暗條紋。第八張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月二.如何測量測量D、d、x用兩次成像法測量D、d，如下圖示意：在實驗光具座上測出透鏡兩次移動間距（），同時用測微目鏡測量放大和縮小虛光源的間距（d、d）第九張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月測量 x直接用測微目鏡測量多條干涉條紋間距nX注意:用測微目鏡測量時，要克服螺距差第十張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月三.元件共軸調(diào)節(jié) 實驗裝置應調(diào)節(jié)到下述狀態(tài)： （1）光具座上各元件等高共軸。 （2）雙棱鏡的棱脊嚴格平行于狹縫，且狹縫 寬度適當，以獲得清晰的干涉條紋。具體調(diào)節(jié)方

5、法如下：1.調(diào)節(jié)單狹縫與雙棱鏡以及測微目鏡共軸。（利用白光干涉中心位置的移動調(diào)節(jié)）2.調(diào)節(jié)透鏡使其與上述系統(tǒng)共軸。（可參考透鏡焦距測量實驗）第十一張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月四.實驗儀器干涉濾波片可調(diào)狹縫雙棱鏡凸透鏡測微目鏡輔助屏第十二張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月五.實驗常見問題及處理1.測量儀器沒有調(diào)節(jié)好就開始測量數(shù)據(jù)。實驗中通過測微目鏡來測量數(shù)據(jù)，首先要調(diào)節(jié)測微目鏡的可旋轉(zhuǎn)目鏡部分，將分劃板上的叉絲調(diào)節(jié)到自己認為最清晰，方可開始后面的測量。2.用測微目鏡測量數(shù)據(jù)，在具體的操作中轉(zhuǎn)動讀數(shù)鼓輪時同樣要克服螺距差。3.在實驗中往往出現(xiàn)干涉條紋不夠清晰，而有些操作者就開始測量。引起條紋不夠清晰的原因很多： 1.)狹縫過寬，引起雙縫干涉的條紋對比度降低 2.）狹縫沒有與雙棱鏡的棱脊平行，等等。第十三張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月4.測量D、d了后，開始測量x，有的操作者往往會前后移動測微目鏡以求觀察的最清晰的干涉條紋，這樣的操作是錯誤的，千萬不能前后移動測微目鏡，一旦移動則重測D、d。因此，在做實驗的時候不要急于測量D、d，在還沒有插入