光的干涉及其應(yīng)用(完整版)
【正文】 測(cè)、光彈性應(yīng)力分析、光學(xué)精密加工中的自控等許多領(lǐng)域。圖22 單色光的干涉圖樣 補(bǔ)充條件 由于干涉圖樣的效果會(huì)受到稱比度的影響，因此，兩列相干波還須滿足三個(gè)補(bǔ)充條件：①參與疊加的兩束光光強(qiáng)不能相差太大；②參與疊加的兩束光振動(dòng)的夾角越小越好，雖然理論上小于即可產(chǎn)生疊加，但是對(duì)比度效果不好，即最好接近平行；③光程差不能相差太大。因此可以說(shuō)，若用時(shí)間分辨本領(lǐng)比10秒更短的檢測(cè)器（這樣的裝置是可以做到的），則兩個(gè)同頻率的獨(dú)立激光器發(fā)出的光波的干涉，也是能夠觀察到的。實(shí)驗(yàn)使得“微粒說(shuō)”近乎土崩瓦解，并強(qiáng)有力的支持了“波動(dòng)說(shuō)”。由于他在光學(xué)精密測(cè)量?jī)x器、光譜學(xué)及基本度量學(xué)中的卓越貢獻(xiàn)，1907年獲得了美國(guó)的第一個(gè)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。簡(jiǎn)單的說(shuō)，首先將兩塊玻璃構(gòu)成一個(gè)劈尖，然后用單色光從劈尖上方垂直照射，最后觀察條紋形狀，如下圖所示：圖312b 利用劈尖干涉檢驗(yàn)光學(xué)儀器的平整度如上圖所示，若出現(xiàn)的條紋不是等寬等間距，且平行與棱邊，則被測(cè)光學(xué)儀器的表面不是平整的。另外還有牛頓環(huán)全息干涉同樣與人們的生活密不可分。而今隨著技術(shù)和制造工藝的進(jìn)步，這類干涉儀的基線長(zhǎng)度已經(jīng)可以擴(kuò)展到幾百米的距離，從而克服了最初邁克耳孫測(cè)星干涉儀遇到的困難。自二十世紀(jì)七十年代起，人們逐漸認(rèn)識(shí)到基于干涉原理的引力波探測(cè)器是一種較有希望成功的設(shè)計(jì)，這類探測(cè)器的基本構(gòu)成都是一架等臂邁克耳孫干涉儀：本質(zhì)上，激光干涉引力波探測(cè)器是對(duì)干涉臂的長(zhǎng)度變化進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)所觀測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，寄希望于尋找到其中引力波所導(dǎo)致的影響。由于牛頓在科學(xué)界的威望，以及“波動(dòng)說(shuō)”不成熟，在17世紀(jì)和18世紀(jì)，多數(shù)的科學(xué)家傾向于“微粒說(shuō)”。從光的干涉的應(yīng)用較為深入的討論了它與現(xiàn)代生活的聯(lián)系之密切，也許你不會(huì)想到我們平時(shí)用的百元大鈔上竟然也包含著干涉的影子。楊，設(shè)計(jì)并完成了著名的“楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)”，提出了“光的干涉原理”，動(dòng)搖了“微粒說(shuō)”的地位，并有力地支持了“波動(dòng)說(shuō)”。其中和是引力波的兩個(gè)偏振態(tài)，和是探測(cè)器分別對(duì)這兩個(gè)偏振態(tài)的響應(yīng)，是引力波的應(yīng)力強(qiáng)度。通過(guò)對(duì)恒星進(jìn)行精確定位，可以將觀測(cè)到的射電源位置和它們觀測(cè)到的相應(yīng)光學(xué)位置進(jìn)行比對(duì)，從而直接測(cè)量它們的視差并建立宇宙距離尺度。然而即使是邁克耳孫測(cè)星干涉儀，其分辨率也只能測(cè)量某些巨星的角直徑，對(duì)質(zhì)量稍小的恒星就無(wú)能為力。使樣板的平面與待測(cè)件的表面接觸，于是此二表面間形成一層空氣薄膜。 邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)188
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