高二物理競賽多光束干涉和法布里－珀羅干涉儀課件_第1頁
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第三章干涉裝置和光場的時(shí)空相干性§1、多光束干涉和法布里－珀羅干涉儀1．多光束干涉的光強(qiáng)分布公式1）求解多光束干涉問題的方法和步驟方法：復(fù)振幅積分法，步驟：透射光的總復(fù)振幅和光強(qiáng)3）討論（1）反射和透射干涉圖樣互補(bǔ)。（2）反透射光的極值位置僅由決定，與R無關(guān)。透射光干涉花樣中有很強(qiáng)的均勻背景，干涉花樣的反襯度很小。弱反射時(shí)反射光主要是前兩束光之間的干涉，后幾束光的影響可以忽略。強(qiáng)反射時(shí)各條光束均不可忽略，多光束干涉使干涉條紋變得很細(xì)銳法布里－珀羅干涉儀1）法布里－珀羅干涉儀的裝置（1）結(jié)構(gòu)和光路：（2）條紋形狀和特征：形成等傾干涉條紋，條紋明亮、細(xì)銳。（3）用途：分析光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)用作激光器上的諧振腔處于1/2的兩個(gè)位置對應(yīng)的位相差。2）條紋的半值寬度(1)半值寬度的定義：（2）半值寬度具體計(jì)算：時(shí)，由于：3）半角寬度能更直觀地反映條紋的細(xì)銳程度（1）半角寬度定義：處于1/2的兩個(gè)位置對應(yīng)的折射角之差。干涉條紋變得越來越細(xì)銳。（3）討論：（2）半角寬的具體計(jì)算固定求：令：此時(shí)有：得：（3）討論：R或h越大，條紋越細(xì)銳。4）縱模（1）縱模和縱模間隔時(shí)，則：稱為法珀干涉儀輸出的縱模。用頻率表示的縱模：縱模間隔：縱模是等間隔的。（2）縱模譜線的半值寬度固定求：令：，取：得：或：（3）討論（a）反射率越高，或腔長越長，譜線寬度越窄。（b）法珀腔能挑選輸入非單色光的波長，壓縮線寬，提高輸出光的單色性。法布里－珀羅干涉儀在光譜學(xué)中的應(yīng)用1）應(yīng)用（1）精確地比較光譜的波長（2）用波長量度長度（3）研究光譜的超精細(xì)結(jié)構(gòu)。2）色散本領(lǐng)兩譜線中心的波長間隔與被分開的角距離之比稱為色散本領(lǐng)。（1）色散本領(lǐng)定義：（2）色散本領(lǐng)公式：

3）色分辨本領(lǐng)（1）色分辨本領(lǐng)定義：波長與在其附近剛可被分辨的兩條譜線的最小波長間隔之比稱為色分辨本領(lǐng)。（2）色分辨本領(lǐng)公式：第級干涉條紋的半角寬：兩條譜線被分開的角距離：時(shí)兩條譜線剛可分辨則：稱為分辨本領(lǐng)公式（3）討論，則，儀器的色散本領(lǐng)很大，加之，儀器的分辨本領(lǐng)很高。

4）自由光譜范圍（1）定義：互不重疊的光譜范圍（2）自由光譜范圍的公式兩

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