第二十四讲物理光学.pptVIP

被检体被检体标准角规标准角规检查立方体第63页，共101页，星期日，2025年，2月5日C干涉膨胀仪装置MC：铟钢作成的，热膨胀极小；M：被检体。原理：温度增高?t时，数出条纹移动的条数m，则：样本增高热膨胀系数：第64页，共101页，星期日，2025年，2月5日等厚干涉——牛顿环条纹中疏边密,中心Ｏ点为暗纹中心.平凸透镜将凸面放置在平板玻璃上．透镜凸面半径米的量极，与平板玻璃之间形成很薄的空气隙．光垂直入射到透镜的平面上形成同心圆形干涉条纹条纹．第65页，共101页，星期日，2025年，2月5日牛顿环A--曲率半径很大的凸透镜装置：B--平面光学玻璃AB干涉图样：半反射镜显微镜r随着r的增加而变密第66页，共101页，星期日，2025年，2月5日RORO’n=1牛顿环公式推导第67页，共101页，星期日，2025年，2月5日第68页，共101页，星期日，2025年，2月5日牛顿环的应用测透镜球面的半径R检验透镜球表面质量第69页，共101页，星期日，2025年，2月5日被检体被检体被检体被检体标准透镜牛顿环检测第70页，共101页，星期日，2025年，2月5日★激光平面干涉仪第五节典型双光束干涉系统及其应用第71页，共101页，星期日，2025年，2月5日空间相干性描述光场在多大横向范围内提取来的两子波源S1,S2仍是相干的．这个范围大则空间相干性好；范围小则空间相干性差．右图中光源尺寸一定,干涉孔径角即确定,孔径角内的两点,距离愈近,相干性愈好；角外的两点不相干。第31页，共101页，星期日，2025年，2月5日空间相干性如右图所示，图中光源大小为，对应的干涉孔径角为，在限定范围内任意两点作为被光源照明的两个次级点光源发出的光波是相干的（２）干涉系统不变量如右图，在和的中心Ｏ点分别向光源临界宽度和一个条纹间距的两端引张角和第三节干涉条纹的可见度第32页，共101页，星期日，2025年，2月5日∵又∴上式即为干涉系统不变量对于某一干涉系统，如果空间横方向上两点的距离由小变大，则观察到的条纹可见度由大变小，在改变的过程中，一旦干涉条纹消失，干涉系统不变量得到满足第三节干涉条纹的可见度第33页，共101页，星期日，2025年，2月5日（３）测星干涉仪是望远镜；和为两光阑的阑孔中心；、、和为反射镜，和可沿和的方向精密移动，和为定镜。结构组成工作原理是可以拉大开很大的距离类似于杨氏干涉实验装置的双孔距离，星体大小的一维尺寸相当于扩展光源。改变和之间的距离，观察干涉条纹，当条纹消失时，此时的角直径满足干涉不变量，即，只需测出，即可得到星体的角直径。第三节干涉条纹的可见度第34页，共101页，星期日，2025年，2月5日三．光源非单色性的影响和时间相干性１．光源非单色性对条纹可见度的影响由前知，条纹间距与波长有关，由于单色光源存在一定的光谱宽度，在范围内的每条谱线都将形成各自的干涉条纹，除零级外其余干涉条纹会相互偏移，导致各组条纹相互重叠而使得可见度下降（如右图）第三节干涉条纹的可见度第35页，共101页，星期日，2025年，2月5日带宽为的矩形分布光谱在波数为处的元谱线的光强为，为光强的光谱分布（谱密度），则元谱线在干涉场产生的光强分布为：所有谱线在干涉场的光强分布为：可见度：可见度随光程差变化如前页图第三节干涉条纹的可见度第36页，共101页，星期日，2025年，2月5日当时，求得第一个对应的光程差值相干长度：对于光谱宽度为（或）的光源能够产生干涉的最大光程差２．时间相干性相干时间：光波通过相干长度所需要的时间第三节干涉条纹的可见度第37页，共101页，星期日，2025年，2月5日时间相干性：同一光源在相干时间内不同时刻发出的光，经过不同路径相遇时能够产生干涉，则称光具有时间相干性。∴∴由波长和频率之间的关系可得第三节干涉条纹的可见度第38页，共101页，星期日，2025年，2月5日第四节平板的双光束干涉杨氏干涉属于分波前干涉，由于空间相干性的限制，只能使用有限大小的光源，制约了条纹的亮度平板干涉属于分振幅干涉，利用平板的两个表面对入射光的反射和透射，将入射光的振幅分为两