迈克耳孙干涉仪非定域干涉条纹分析
发布时间:2021-07-29 09:14
针对迈克耳孙干涉仪实验调节过程中经常会出现椭圆、双曲线等非圆形二次曲线条纹的现象,本文基于点光源条件下非定域干涉的原理,推导出了干涉条纹满足的曲线方程,分析了不同条件下干涉条纹的形状,发现观察屏上可呈现圆、椭圆、抛物线、双曲线和直线5种类型的干涉条纹.基于理论结果进行了数值模拟和实验验证,数值模拟结果和实验结果吻合较好.
【文章来源】:大学物理. 2020,39(03)
【文章页数】:5 页
【部分图文】:
点光源条件下迈克耳孙干涉仪非定域干涉原理图
总之,当 0<| α |< 90 ° 时,随着光程差由最大2d减小到 | 2dsinα | 再到0最后到最小 -| 2dsinα | 的过程中,对应观察屏上干涉条纹形状依次为点、椭圆、抛物线、双曲线、直线、再到双曲线.例如在取α=30°,d=1 mm,λ=500 nm,z0=500 mm时,按式(1)计算的非定域干涉条纹的分布如图2所示.2.3|α|=90°时情形
可见,当 α=90°时,观察屏上中央为0级直条纹,直条纹两侧对称分布着双曲线条纹.且距直条纹越远,双曲线干涉条纹对应的光程差δ越大,干涉级次 | k | 越高,双曲线离心率e越小,开口越小.在无穷远处的极限情况下,光程差才能达到最大光程差点2d,双曲线退化为抛物线,但该情况实际是实现不了的.例如在取α=90°,d=1 mm,λ=500 nm,z0=500 mm时,按式(1)计算的非定域干涉条纹的分布如图3所示.3 实验室观察屏上的非定域干涉条纹分析与实验对比
【参考文献】:
期刊论文
[1]迈克耳孙干涉仪测量波长实验的研究及仿真[J]. 史少辉,封顺珍,牛萍,东艳晖,刘继宏,吴淑花. 大学物理. 2019(09)
[2]基于迈克尔孙干涉的光学元件厚度测量实验装置[J]. 周冀馨,王云新,张欣. 大学物理. 2016(05)
[3]点光源条件下迈克尔逊非定域干涉条纹的分析[J]. 李东临,杨硕,赵昶,于舸,谭恩忠. 北京石油化工学院学报. 2015(03)
[4]迈克尔孙干涉仪干涉条纹的数学表达式[J]. 郑仁寿. 物理实验. 2000(03)
[5]迈克尔逊干涉仪所产生的非定域干涉条纹[J]. 陈怀琳. 物理实验. 1983(05)
本文编号:3309054
【文章来源】:大学物理. 2020,39(03)
【文章页数】:5 页
【部分图文】:
点光源条件下迈克耳孙干涉仪非定域干涉原理图
总之,当 0<| α |< 90 ° 时,随着光程差由最大2d减小到 | 2dsinα | 再到0最后到最小 -| 2dsinα | 的过程中,对应观察屏上干涉条纹形状依次为点、椭圆、抛物线、双曲线、直线、再到双曲线.例如在取α=30°,d=1 mm,λ=500 nm,z0=500 mm时,按式(1)计算的非定域干涉条纹的分布如图2所示.2.3|α|=90°时情形
可见,当 α=90°时,观察屏上中央为0级直条纹,直条纹两侧对称分布着双曲线条纹.且距直条纹越远,双曲线干涉条纹对应的光程差δ越大,干涉级次 | k | 越高,双曲线离心率e越小,开口越小.在无穷远处的极限情况下,光程差才能达到最大光程差点2d,双曲线退化为抛物线,但该情况实际是实现不了的.例如在取α=90°,d=1 mm,λ=500 nm,z0=500 mm时,按式(1)计算的非定域干涉条纹的分布如图3所示.3 实验室观察屏上的非定域干涉条纹分析与实验对比
【参考文献】:
期刊论文
[1]迈克耳孙干涉仪测量波长实验的研究及仿真[J]. 史少辉,封顺珍,牛萍,东艳晖,刘继宏,吴淑花. 大学物理. 2019(09)
[2]基于迈克尔孙干涉的光学元件厚度测量实验装置[J]. 周冀馨,王云新,张欣. 大学物理. 2016(05)
[3]点光源条件下迈克尔逊非定域干涉条纹的分析[J]. 李东临,杨硕,赵昶,于舸,谭恩忠. 北京石油化工学院学报. 2015(03)
[4]迈克尔孙干涉仪干涉条纹的数学表达式[J]. 郑仁寿. 物理实验. 2000(03)
[5]迈克尔逊干涉仪所产生的非定域干涉条纹[J]. 陈怀琳. 物理实验. 1983(05)
本文编号:3309054
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wulilw/3309054.html
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