Experiment 10 Twyman-Green Interferometer 目的： 练习干涉仪的 ....DOCVIP

Experiment 10 Twyman-Green Interferometer 目的： 練習干涉儀的架設及光學對準技術。 原理： 干涉儀基本原理參見〝雷射光干涉及繞射〞實驗。 Twyman-Green 干涉儀由 Michelson 干涉儀變化衍生其架構如下圖： S為光源。入射光經顯微鏡 Lo 聚焦於針孔 H 上。再由準直透鏡 聚為平行光，通過分束鏡 B 之後，兩束光分別由 及 反射，會合干涉。 將干涉圖成像於屏幕上。 儀器： 光學桌 / HeNe 雷射 / 雷射架 / 空間濾波器 (顯微鏡 20X，針孔直徑10μm) / 透鏡及反射鏡各二片 / 分束鏡 / 屏幕 /鏡架 / 移動平台 注意事項： 不可直視雷射光束。 不可觸及鏡面。包括分束鏡、反射鏡及透鏡。 步驟： 架設雷射管，使雷射光束在適當高度平行桌面。用支撐的 6 支螺絲調整雷射管的方向。傾斜角度也可由雷射架下方的另一螺絲調整。 安置反射鏡 。使光數射在鏡面中央，調整鏡面使垂直光束。注意雷涉及 間需有足夠空間容納空間濾波器、準直透鏡、及分束鏡。 將移動平台固定在桌面上，使能在垂直於雷射光的方向移動，將空間濾波器裝在平台上。調整針孔位置及顯微鏡與針孔的距離。使雷射雷射光聚焦在針孔上。若位置正確，繞社光最強，且或對稱之圖形（用屏幕P觀察）。調整空間濾波器的高度，及左右之位置。使 Airy 斑中心在 中央。 準直透鏡 架在移動平台上，沿光束方向移動，將光束聚成平行光，用自準直原理檢驗 位置是否正確：移動 使 反射的光，經 回到針孔上。也可直接檢視 後的光束。其直徑不變時為平行光。 安置分束鏡 B ，反射鏡 ，透鏡 及屏幕 P ，分束鏡與光束約成角。 將屏幕放在 之焦平面上。調整 使 P　上的兩個光點重合。 將屏幕移到稍遠處，此時應可看到干涉圖形。若否，重複步驟　6　。 微調　　可改變干涉圖形。或上，畫下P屏幕上的兩種干涉圖形並請助教檢視成果。 問題： 假設入射光束為 Gaussian 。其直徑及顯微鏡之倍率（或焦聚）決定焦點處光束的大小。由實驗所用之雷射及物鏡。估計焦點上光束直徑。一般針孔大小為光束波長大小的 2 倍，實驗中所用針孔是否恰當？（入射光直徑為0.8mm） 光束之平行度（同調性）與針孔大小及 焦距有何關係？ 光束應能照射整個待測面，光束直徑亦由針孔大小及 焦距所決定。推導其關係。 　及　　均為高品質之反射鏡()　。你的干涉圖形。是否為平行直紋？誤差是否在　　以內？若否，探討其來源。是由此推論那些元件必須有較高的精密度。 1/3