(物理光学)第十二章 光的干涉和干涉系统-3

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1、分光性质：振幅分割两个干涉的点源：两个反射面对S点的象S1和S2§12－4平板的双光束干涉11.条纹定域：能够得到清晰干涉条纹的区域。一、干涉条纹的定域2.平板干涉的优点，取，用面光源。非定域条纹：在空间任何区域都能得到的干涉条纹。定域条纹：只在空间某些确定的区域产生的干涉条纹。2二、平行平板(Plane-ParallelPlates)干涉（等倾干涉Interferenceofequalinclination）1.光程差计算nn'3nn'phasechangeNophasechange4Sincetheintervalb

2、etweenthetwosurfacesmaybeanactualplateorfilm,oritmaybeagapbetweenplates.Wehavefourpossibilities,asthefollowing.NoNoNoNo52.平板干涉装置注意：采用扩展光源，条纹域在无穷远。条纹成像在透镜的焦平面上。63、条纹分析(Fringesofequalinclination)l（光程差与条纹级数）＝中心lomnh=+D22（最大干涉级在中心。时最大，＝）光程差在q02178中央条纹宽，边缘条纹窄。（

3、5）反射光条纹和透射光条纹互补9二、楔形平板干涉（等厚干涉Interferenceofequalthickness）图11-16用扩展光源时楔行平板产生的定域条纹a)定域面在板上方b)定域面在板内c)定域面在板下方SPb)SPa)SPc)1）定域面的位置由＝0确定2）光源与楔板位置不同时的定域面位置103）楔板的角度越小，定域面离板越远，当平行时，定域面在无限远处；4）在实际工作中，不一定为0，干涉条纹不只局限于定域面上，而是在定域面前后一定范围内可以看到干涉条纹，这个区域称为定域深度。5）条纹观察：定域面随系统不同而

4、不同，观察不便，由于人眼有自动调焦功能，观察比仪器方便。11图11-18楔形平板的干涉θ2ACSPBβ=0θ1nn'n'2、光程差计算12垂直入射时，光程差是厚度h的函数，在同一厚度的位置形成同一级条纹。13（1）对于折射率均匀的楔形平板，条纹平行于楔棱14Dh(2)两条纹间厚度的变化15（3）（4）a16§12－5典型的双光束干涉系统及其应用一、典型干涉系统1、斐索(Fizeau)干涉仪：等厚干涉型的干涉仪L3GL2PQL1激光平面干涉仪1）激光平面干涉仪的组成和工作原理17a2）主要用途¶测定平板表面的平面度和局部误差

5、¶测量平行平板的平行度和小角度光楔的楔角¶测量透镜的曲率半径18¶测量平行平板的平行度和小角度光楔的楔角L3GL2QL1激光平面干涉仪a19球面干涉仪PLQDhR1R2PQ¶测量透镜的曲率半径20小结：基本特点：（1）属于等厚干涉（2）干涉光束，一个来自标准反射面，一个来自被测面。重点掌握：（1）光程差与厚度的关系。（2）厚度变化与条纹弯曲方向的关系。（3）干涉面间距变化与条纹移动的关系。条纹分析：212、迈克尔逊干涉仪（TheMichelsoninterferometer）ExtendedsourceBeamsplitt

6、erReflectivecoatingMirrorCompensatingplate1）干涉仪结构分光板和补偿板平面反射镜干涉原理2）干涉条纹的性质等厚干涉等倾干涉22DS特点：M1和M2垂直时是等倾干涉，否则为等厚干涉。掌握：（1）系统结构，（2）M1或M2垂直于光线移动时对条纹的影响233、泰曼干涉仪（Twymaninterferometer）特点：在迈克尔逊干涉仪的一个光路中加入了被测光学器件ContourlinesFringesofequalthickness244、马赫－曾德干涉仪（Mach-Zehnd

7、erinterferometer）测量光一次通过被测域Itispreferredtomeasuringlargetransparentobjects.2）干涉仪结构1）应用场合和测量的基本原理3）条纹性质分析25二、其他干涉技术1、数字波面干涉术目的：产生移动的干涉条纹，用光电器件探测条纹的变化。基本原理：利用光学拍频中干涉条纹强度随时间变化的性质。外差干涉原理频率偏移器ABP26tI(x,y,t)条纹是随时间变化的量。27ABtITt282、傅里叶变换光谱仪原理：利用光源的相干长度对条纹可见度的影响，测量光源的光谱分布

8、。相干长度：光谱宽度为Dl的光源能够产生干涉的最大光程差设：I0(k)为随波数而变化的谱密度函数，整个光谱分布在（-，+）之间，为两光路的光程差。则：29在麦克尔逊干涉仪中，通过移动M2，改变D获得W(D)，再通过反傅里叶变换计算出I0(k)。W(D)DI(l)l设30