迈克尔逊干涉环纹自动计数系统设计

发布时间：2024-06-30 18:35

　　迈克尔逊干涉实验中,需对数量众多的干涉环纹进行计数,人工测量时容易出现错数的情况。考虑到明暗条纹的色差很大,可利用色差的变化区别明暗条纹。本文设计了基于TCS3200D色度传感器的检测方法,TCS3200D将明暗条纹转成频差很大的频率信号,测试系统检测一定时域内信号频率的变化,即可自动计数明暗条纹。该方法设计简单、响应快速、计数准确。在大学物理实验中具有一定的实用性。

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【部分图文】：

图1迈克尔干涉仪的光路图

迈克尔逊干涉仪的光路如图1所示。以He-Ne激光器为光源发射出红色激光,光束照射到下表面镀了半透半反射膜的分化板G1上被分成了光强近似相等的反射光和透射光,它们分别射向平面镜M1和M2并被反射回来,在光屏E处相遇发生干涉,形成明暗(红黑)相间的环形条纹(如图2)。转动微调螺旋调节....

图2干涉环纹

转动微调螺旋调节M2的位置使d变化,光屏上就不断“吞吐”出明暗环纹。干涉条纹圆心的光程差近似等于2d,当d逐渐增加时,干涉圆环一个个从中心向外冒出;当d逐渐减小时,干涉条纹在圆心处一个个逐渐减小直到消失。从数量上看,如果d减小或增加半个波长时,光程差就减少或增加一个整波长λ,对应....

图3系统设计框图

根据迈克尔逊干涉的实验原理,以发射红光的He-Ne激光器为光源,转动迈克尔逊干涉仪的微调旋钮时,接收屏上会有明暗相间的条纹变化,条纹圆心处光强也是明暗交替变化的,明暗变化一个周期,对应颜色红黑变化一个周期,正好对应条纹的一次“吞”或“吐”。因此可以把颜色传感器作为探测器,将圆心处....

图4TCS3200D与主控系统接口图

本系统为显示检测到的条纹数目,设计有LCD显示电路。LCD仅显示明条纹的数目,采用12864液晶显示模组,驱动简单。显示电路如图4所示。2.3通信电路

本文编号：3998914