法布里—珀羅干涉儀-展示頁
2025-05-10 04:55本頁面
【正文】 =2d=K1?1=K2?2, 此時： K1=2d/?1； K2=2d/?2； ΔK=K1K2=2dΔ?/?1?2 d增加到 d+Δd； ΔK增加 1，即出現(xiàn)下一條清晰條紋。 例 4. （南開大學(xué) 99年考研試題） 用水銀藍(lán)光 (? = )擴(kuò)展光源照明邁克耳孫干涉儀，在視場中獲得整 20個干涉圓條紋．現(xiàn)在使Ｍ １ 遠(yuǎn)離Ｍ ?２ ，使 d逐漸加大，由視場中心冒出 500個條 紋后，視場內(nèi)等傾圓條紋變?yōu)?40個．試求此干涉裝置的視場角、開始時的間距 d1和最后的間距 d2． 解 :如圖，Ｍ 1是圓形反射鏡 ,Ｍ ?2是圓形反射鏡Ｍ 2的像，二者等效為空氣膜面．它們對觀察透鏡中心的張角 2i2是視場角．當(dāng)Ｍ 1和Ｍ ?2的起始間距為 d１時，對于視場中心和邊緣，分別有 d Ｍ 1 M?2 i2 ?中kd ?12?)20(co s2 21 ?? 中kid間距由 d１ 增加到 d２ 的過程中，冒出 500個條紋，則此時對中心和邊緣有 ?)500(2 2 ?? 中kd?)405 0 0(co s2 22 ??? 中kid已知 ?＝ ,解上面四方程，可得 02 ?i 5 0 0?中kmmd ? mmd 2 1 ?法布里 珀羅干涉儀 多光束干涉 分波面法： 楊氏雙縫 ， 勞埃德鏡 ， 菲涅耳雙棱鏡等都是把同一光源發(fā)出的同一光波 ， 設(shè)法分開從而引起干涉； 分振幅法：薄膜干涉 則是利用同一入射光波的振幅通過薄膜的兩個表面反射后加以分解 。 他們都屬于 雙光束干涉 。 如果相位差 ??連續(xù)改變，則光強(qiáng)變化緩慢，如圖： I2c os420?I?? 4? 3? 2? ? 0 ? 2? 3? 4? ?9 Optics 光學(xué) 用實(shí)驗(yàn)方法不易測定最大值和最小值的 準(zhǔn)確位置 。就 更難確定 最大值和最小值的準(zhǔn)確位置。 要是采用相位差相同的多光束干涉系統(tǒng)，就可以滿足這些要求。 10 Optics 光學(xué) 儀器結(jié)構(gòu)及原理 它是由法國物理學(xué)家法布里（ C. Fabry）和珀羅 (A. Perot)于 1896年 研制的。 dG,G′ 若兩個平行的鍍銀表面的間距固定不變，則稱為 法布里 — 珀羅標(biāo)準(zhǔn)具 。 12 單色擴(kuò)展光源 Pd1L 2L1f?2f?焦平面 屏幕 i S L1 L2 FP f P Π i i Optics 13 平行平板產(chǎn)生的多光束干涉 C R3 T2 R1 i2 A d S n1 n2 n3 i1 B D R2 T1 T3 R4 為了利用平行平板觀察到多光束干涉現(xiàn)象，必須使 平行平板兩表面的反射系數(shù) (率 )很高 。 )時 ， 各束反射 、 透射光的強(qiáng)度與入射光光強(qiáng)的比值分別如下： R1： R2： R3： R4： …… T1： T2： T3： T4： …… 容易看出，在反射光中除了 R1很強(qiáng)外， R R R4等光強(qiáng)相對都很弱，但它們的光強(qiáng)相近，所以如果去掉反射束 R1，其余的反射光束就要發(fā)生多光束干涉。換言之，在高反射率平行平板的透射光場中，可以直接觀察到多光束干涉現(xiàn)象。 這樣，內(nèi)表面反射系數(shù)很高，接近 1。 15 Optics 光學(xué) 二、遞減振幅多光束干涉的光強(qiáng)分布 設(shè) G,G′ 內(nèi)表面（鍍銀面）的光強(qiáng)反射率為 2039。G則從 G透射光的振幅為 01 A??則第一次從 G′ 透射光的振幅為 0)1( A??則第二次從 G′ 透射光的振幅為 0)1( A?? ?返回 16 Optics 光學(xué) 依次類推，從 G2透射出的光的振幅分別為以 ?為公比的等比數(shù)列。 相鄰兩束光到達(dá)透鏡 L2的焦平面同一點(diǎn)時，彼此的光程差為： 20 c o s2 ind??如圖 其相位差為 202 c o s42 idn?????? ??17 Optics 光學(xué) 若第一束透射光的初相位為 0，則各光束的初相位依次為 ?,4,3,2,0 ????則在 L2焦平面上 P點(diǎn)處，各光束的振動方程為： ? ? )ex p ()1( 01 tiAE ????? ? ? ?)(ex p)1( 02 ???? ??? tiAE? ? ? ?)2(e x p)1( 023 ???? ??? tiAE??18 Optics 光學(xué) 在 P點(diǎn)的合振動為 : ?????? 321 EEEE? ? ? ?? ? ??????????)2(ex p)1()(ex p)1()ex p ()1(0200??????????tiAtiAtiA])2e x p ()e x p (1)[e x p ()1(20??????????????iitiA后面的方括號里面是以公比為 )e x p ( ?? i?的無窮等比數(shù)列。 2)1(4????F稱為 精細(xì)度。 0m a x II ?
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