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时间:2019-01-03
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1、1劈尖干涉理论首先我们再来回顾一下波的干涉的定义:“两列频率相同的波相互叠加,在某些地方振动加强,某些地方振动减弱,这种现象叫波的干涉二具体来说,最大加强区域和最大减弱区域分别为:波的最人加强区域:该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍,即S波的最大减弱区域:该点到两个波源的路程Z差是半波长的奇数倍,即(2k+l)A/2;对于光波来说,上面的波的干涉情况也适用。两列同样的光波,光波的路程差情况也会引起光的干涉。如图看到等宽明暗相间的干涉条纹,设两玻璃间的夹角为0,入射光的波长为2,入射点处膜的厚度为h。考虑光从光疏介质射向光密介质有半波损失,则有干涉和长产半明纹的条件为:2
2、必+—二"£=123・・・0)2干涉相消产生暗纹的条件为:2nh+—二伙+1)2"1,2,3…(2)22.劈尖干涉的应用(1)检查平面的平整度当光入射向玻璃和其卜方的工件时时,在(参原理图像)工件的上表面和玻璃板的卜表面反射的两束光将发生光的干涉。根据光的干涉原理,(如左图所示)当光波的光程差为波长的整数倍时,在反射区域的光屏上就会形成明条纹;同理,当光波的光程差为半个波氏的奇数倍时,就会在光屏上形成暗条纹。在图中我们能够看到,当工件平整度极佳是,光程差取决于空气层的厚度。空气层厚度相同的位置,明暗纹情况札I同,我们看到的是平行的、交错的明暗纹(宜线状)。若工件不平整,即在
3、工件的上表而反射的光的路程不在一致的时候,则条纹会凸起或者凹陷(如下图所示)我们述"J以根据干涉原理算出其纹路深度:设b为条纹间隔,a为弯曲深度,则由相似三角形关系可得:_L=£,而对于空气来说,Aeby2从而可以得到"习(2)测虽微小长度显然,有儿何关系可以得到:d=LUin&利用劈尖干涉可以测量微小长度,要测量小球的直径,可以把小球夹在两块平玻璃Z间,形成空气劈尖如图所示。又由衍射知识可以知道两明纹间恥A/_)T2因为,当&T0事,有tan&usin&二从而可得:d=亠2AZ2A/然而,在试验中往往无法准确地测量L,因此可采用下而的方法來测量小球直径:由于干涉条纹是一簇
4、平行于劈棱的等间隔的直线。产生第k级干涉条纹的两束光的光程差为:7+彳其屮耳•为第k级干涉条纹处的厚度,2为入射光的波长,㊁为半波损(光在介质表面反射时可能产生半波损,当光通过的介质的折射率关系为n}或®>n5、直径,因此,若小球直径已知,则,A=2eK—nL或者也可以利用d=空求的波长:A=—2A/L3结论利用劈尖T•涉不仅可以检查物件表血的平整度,还可以测量微小长度(厚度)(当然,在试验小最好还是川笫二种方法测量,这样就可以保证测量的准确程度),我们具至可以川劈尖干涉理论测量光波波长,可见劈尖干涉的应用述是十分广泛的!参考文献[1]赵凯华,新概念物理教程《光学》,高等教育出版社,2004年[2]徐宋玉,劈尖干涉理论及其应用,《黑龙江科技信息》2011年第06期
5、直径,因此,若小球直径已知,则,A=2eK—nL或者也可以利用d=空求的波长:A=—2A/L3结论利用劈尖T•涉不仅可以检查物件表血的平整度,还可以测量微小长度(厚度)(当然,在试验小最好还是川笫二种方法测量,这样就可以保证测量的准确程度),我们具至可以川劈尖干涉理论测量光波波长,可见劈尖干涉的应用述是十分广泛的!参考文献[1]赵凯华,新概念物理教程《光学》,高等教育出版社,2004年[2]徐宋玉,劈尖干涉理论及其应用,《黑龙江科技信息》2011年第06期
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