高二物理競(jìng)賽多光束干涉和法布里－珀羅干涉儀課件

第三章干涉裝置和光場(chǎng)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(wú)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(duì)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(duì)應(yīng)的折射角之差。干涉條紋變得越來(lái)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：，?。旱茫夯颍海?）討論（a）反射率越高，或腔長(zhǎng)越長(zhǎng)，譜線寬度越窄。（b）法珀腔能挑選輸入非單色光的波長(zhǎng)，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(zhǎng)（2）用波長(zhǎng)量度長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)與在其附近剛可被分辨的兩條譜線的最小波長(zhǎng)間隔之比稱為色分辨本領(lǐng)。（2）色分辨本領(lǐng)公式：第級(jí)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