球王会官方迈克尔逊干与仪的作业原理 ppt课件

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　　3.4 典型干与仪及其运用 (typical interferometers and their applications) 3.4.1 迈克尔逊干与仪 ( Michelson interferometer ) 3.4.2 马赫 泽德干与仪 ( Mach-Zehnder Interferometer ) 3.4.4 干与滤光片 ( ( Interference filter ) 3.4.3 法布里 珀罗干与仪 ( Fabry Perot interferometer ) 1 ppt课件 迈克尔逊（1852~1931 ），美国物理学家 ，首要奉献在于光谱学和衡量学，获1907 年诺贝尔物理学奖。 迈克尔逊干与仪是迈克尔逊和莫雷规划出来的一种运用 切割光波振幅的办法 完成干与的精细光学仪器。其调整和运用具有典型性。 3.4.1 迈克尔逊干与仪 ( Michelson interferometer ) 2 ppt课件 迈克尔逊干与仪是1881 垂暮克尔逊规划制造的，它闻名于世是由于迈克尔逊曾用它作过三个重要的试验： 3.4.1 迈克尔逊干与仪 ( Michelson interferometer ) 3 ppt课件 ① 迈克尔逊 莫雷 以太漂移试验； ② 第一次体系地研讨了 光谱线的精细结构； ； ③ 初次将光谱线的波长与规范米进行了比较，建立了以 光波长 为基准的规范长度。 3.4.1 迈克尔逊干与仪 ( Michelson interferometer ) 4 ppt课件 G l 和 和 G 2 是两块折射率和厚度都相同的平行平面玻璃板，别离称为分光板和补偿板 ，G 1 反面有镀银或镀铝的半反射面A,G 1 和 和G 2 互相干行。 1. 迈克尔逊干与仪 的作业原理 2G1M2M2MⅡ Ⅰ 1GA L P S D1 E C 5 ppt课件 假如调理M 2 ， 使得 M 2 与 与 M 1 平行，所调查到的干与图样便是一组等倾干与圆环。当 M 1 向 向 M 2 移动时(虚 虚平板厚度减小)， ， 圆环条纹向中心缩短，并在中心逐个消失。 。 1. 迈克尔逊干与仪 的作业原理 Bfaf032.gif1M2M1M2M6 ppt课件 M 1 每移动一个  /2 的间隔，在中心就消失一个条纹。所以，能够依据条纹消失的数目，确认M 1 移动的间隔。依据(26) 式，此刻条纹 变粗( 由于 h 变小，e N 变大 大) ，同一视场中的条纹数变少。 1. 迈克尔逊干与仪 的作业原理 10 (26)2 1N N Nf ne r rn h N   ＋（ ）011 25Nnr f Nn h    （ ）7 ppt课件 当 当 M 1 与 与 M 2 彻底重合时，由于关于各个方向入射光的光程差均持平，所以 视场是均匀 的。 1. 迈克尔逊干与仪 的作业原理 与 重 合 1M2M 8 ppt课件 假如持续移动 M 1 ，使 使 M 1 逐步脱离M 2   ， 则条纹不断从 中心冒出 ，而且随虚平板厚度的增大，条纹 越来越细且变密。 。 1. 迈克尔逊干与仪 的作业原理 Bfaf032.gif1M2M 9 ppt课件 迈克耳逊干与仪的干与条纹 等 倾 干 涉 条 纹 1M2M 1M2M 与 重 合 1M2M 1M2M 1M2M 10 ppt课件 假如调理 M 2 ，使 使 M 2   与 与 M 1 彼此歪斜一个很小的视点，且当M 2   与M 1 比较挨近，调查面积很小时，所调查到的干与图样近似是定域在楔外表上或楔外表邻近的一组平行于楔边的 等厚条纹。 。 1. 迈克尔逊干与仪 的作业原理 2G1M2M2MⅡ Ⅰ 1GA L P S D1 E C 11 ppt课件 迈克耳逊干与仪的干与条纹 1M2M Bfaf0424.gif1M2M 2M 1M12 ppt课件 在扩展光源照明下，假如 M 1 与 与 M 2   的 间隔添加 ，则条纹将违背等厚线，产生曲折，曲折的方向是 凸向楔棱一边 ，一起条纹可见度下降。 1. 迈克尔逊干与仪 的作业原理 1M2M 1M2M 13 ppt课件 干与条纹曲折的原因如下：如前所述， 干与条纹应当是等光程差线. 迈克尔逊干与仪 的作业原理 14 ppt课件 当入射光不是平行光时，关于倾角较大的光束，若要与倾角较小的入射光束等光程差，其 平板厚度应增大。 1. 迈克尔逊干与仪 的作业原理  = 2nhcos  2 +  /2 2 22 2coscoshh      15 ppt课件 接近楔板边际的点对应的入射角较大，因而，干与条纹越接近边际，越违背到厚度更大的当地，即 曲折方向是凸向楔棱一边。 。 1. 迈克尔逊干与仪 的作业原理 M 2   M 1 等厚线 ppt课件 在楔板很薄的情况下，光束入射角引起的光程差改动不明显， 干与条纹仍可视作一些直线. 迈克尔逊干与仪 的作业原理 关于楔形板的条纹,与平行平板条纹相同，M 2 每移动一个  /2 间隔，条纹就相应地移动一个。 1M2M 17 ppt课件 在干与仪中，补偿板 G 2 的作用是消除分光板分出的两束光 Ⅰ 和 Ⅱ 的不对称性 。不加 G 2 时， 光束 Ⅰ 经过G 1 三次，而光束 Ⅱ 经过一次。由于G 1有必定厚度，导致 Ⅰ 与Ⅱ 有一附加光程差。参加 入G 2 后，光束 Ⅱ 也三次经过相同的玻璃板，因而得到了补偿。 1. 迈克尔逊干与仪 的作业原理 2G1M2M2MⅡ Ⅰ 1GA L P S D1 E C 18 ppt课件 不过， 关于单色光照明，这种补偿并非必要 ，由于光束Ⅰ Ⅰ 经过 G 1 所添加的光程，彻底能够用光束 Ⅱ在空气中的行程补偿。 但关于白光光源，由于玻璃有色散，不同波长的光有不同的折射率，经过玻璃板时所添加的光程不同，无法用空气中的行程补偿， 因而调查白光条纹时，补偿板不行短少。 。 1. 迈克尔逊干与仪 的作业原理 19 ppt课件 1. 迈克尔逊干与仪 的作业原理 1M2M 白光条纹只要在楔形 虚平板极薄(M 1 与 与 M 2   的间隔仅为几个波长) 时才干调查到，这时的条纹是带五颜六色的.假如 M 1 和 和 M 2   相交织，交线上的条纹对应于虚平板的厚度 h=0。 20 ppt课件 当 当 G 1 不镀半反射膜时，因在 G 1 中产生内反射的光线Ⅰ 和产生外反射的光线Ⅱ 之间有一附加光程差  / 2，所以白色条纹是 黑色的； ； 镀上半反射膜后，附加程差与所镀金属及厚度有关，但一般均挨近于零，所以白光条纹一般是 白色的 。交线条纹的两边是五颜六色条纹。 1. 迈克尔逊干与仪 的作业原理 21 ppt课件 迈克尔逊干与仪的首要长处 是两束光彻底分隔，并可由一个镜子的平移来改动它们的光程差，因而能够很方便地在光路中安顿丈量样品。这些长处使其有许多重要的运用，而且是许多干与仪的根底。 1. 迈克尔逊干与仪 的作业原理 2G1M2M2MⅡ Ⅰ 1GA L P S D1 E C 22 ppt课件 2. 迈克尔逊干与仪运用举例 1) 激光比长仪 运用迈克尔逊干与仪和稳频He-Ne 激光器能够进行长度的 精细计量 。在图所的设备中，光电计数器用来记载干与条纹的数目, 光电显微镜给出开端和停止信号. 可移渠道 激光器 M 1 M 2 记载仪 光电计数器 显微镜 待测物体 23 ppt课件 1) 激光比长仪 当光电显微镜对准待测物体的开端端时，它向记载仪宣布一个信号，使记载仪开端 记载干与条纹数 。当物体丈量完时，光电显微镜对准物体的结尾，宣布一个停止信号，使记载仪停止作业。 可移渠道 激光器 M 1 M 2 记载仪 光电计数器 显微镜 待测物体 24 ppt课件 1) 激光比长仪 这样，运用 2h m 就可算出待测物体的长度。式中，m 是从物体起端到结尾记载仪记载的条纹数。 2 2 cos 2nhm h25 ppt课件 2) 光纤迈克尔逊干与仪 仪 跟着光纤技能的开展，光纤传感器现已获得了广泛的运用。在很多的光纤传感器中，有许多设备的作业原理， 实践上是由光纤构成的迈克尔逊干仪。 。 光源L 电子学体系 计算机 探测器D 光纤耦合器P 样品M 1 光纤聚集器 反射镜M 2 26 ppt课件 马赫一泽德干与仪是一种大型光学仪器 ，它广泛运用于研讨空气动力学中气体的折射率改动、可控热核反应中等离子体区的密度散布，而且在丈量光学零件、制备光信息处理中的空间滤波器等许多方面，有着极其重要的运用。 3.4.2 马赫 泽德干与仪 ( Mach-Zehnder Interferometer ) S L 1 G 1 W 1 1 L 2 A 1 M 1 M 2 W 1 W 2 P N A 2 G 2 P 1 27 ppt课件 在 在 W 2 大将构成平行等距 的直线干与条纹( 图中画出了两开销射光线 的 的 P 点虚相交) ，条纹的走向与W 2 和 和W 1   所构成空气楔的楔棱平行。 3.4.2 马赫 泽德干与仪 ( Mach-Zehnder Interferometer ) 28 ppt课件 当有某种物理原因使 W 2 产生变形，则干与图形不再是平行等距的直线，然后能够从干与图样的改动测出相应物理量。 3.4.2 马赫 泽德干与仪 ( Mach-Zehnder Interferometer ) 29 ppt课件 在实践运用中，为了提高于涉条纹的亮度，一般都运用扩展光源，此刻干与条纹是定域的，定域面可依据  = 0 作图法求出。 3.4.2 马赫 泽德干与仪 ( Mach-Zehnder Interferometer ) S SS 0PEdRO1S2S( ) a30 ppt课件 当四个反射面严厉平行时，条纹定域在无量远处，或定域在 L 2 的焦平面上；当 M 2 和 和 G 2 一起绕本身垂直轴滚动时，条纹虚定域于 M 2 和 和 G 2 之间。 即经过调理M 2 和G 2 ， 可使条纹定域在 M 2 和 和 G 2 之间的恣意方位上， 然后能够研讨恣意点处的状况。 3.4.2 马赫 泽德干与仪 ( Mach-Zehnder Interferometer ) G 1 M 1 M 2 G 2 定域方位 31 ppt课件 在光纤传感器中，很多运用光纤马赫一绎德干与仪进行作业。下图是一种用于 温度传感器 的马赫 泽德干与仪结构示意图。 3.4.2 马赫 泽德干与仪 ( Mach-Zehnder Interferometer ) 激光器 扩束器 分束器 温度 显微物镜 干与 32 ppt课件