白光干涉仪的原理及应用

白光干涉仪的原理及应用
一、原理介绍
白光干涉仪是一种利用光波的干涉现象来测量物体表面形态的仪器。

它利用了光波的相干性原理，通过将光分为两个不同的路径，然后再使它们重新相遇，观察到干涉现象来测量物体的形态。

白光干涉仪的基本原理是利用Michelson干涉仪的工作原理，通过使用一束单色光束和一束白光束进行干涉而得到的干涉条纹，来测量物体的形状、薄膜的厚度等参数。

二、白光干涉仪的基本构成
白光干涉仪由以下几个部分组成：
1.光源：白光干涉仪一般使用白炽灯、钠灯或氘灯作为光源。

这些光源
会发出一种宽光谱的光束，使得可以获得多个不同波长的光，从而形成干涉条纹。

2.分光装置：白光干涉仪通常采用Michelson干涉仪的布局，其中的分
光装置用来将光分为两个不同的路径。

常见的分光装置有像乐醇棱镜、分光镜等。

3.干涉装置：干涉装置是指将两束光束再次合并并进行干涉的部分。

常
见的干涉装置如Michelson干涉仪中的半反射镜和平板玻璃。

4.接收装置：接收装置用来接收干涉条纹并将其转化成可观察的图像。

常见的接收装置有像鼠、CCD相机等。

三、白光干涉仪的应用
白光干涉仪在很多领域中都有广泛的应用，下面列举了一些常见的应用场景：
1.快速测量物体形状：白光干涉仪可以利用干涉条纹的变化来测量物体
的形状。

通过记录干涉条纹的位置和形态，可以得到物体表面的高度信息，从而实现对物体形状的快速测量。

这种应用广泛用于工业领域中的质量控制和产品检测。

2.薄膜厚度测量：白光干涉仪可以通过测量干涉条纹的移动来确定薄膜
的厚度。

当一束光经过薄膜后，在干涉条纹上会出现位移。

通过测量出位移的大小，可以计算出薄膜的厚度。

这种方法在光学薄膜制备和表面处理等领域中有广泛的应用。

3.表面质量评估：白光干涉仪可以通过测量物体表面的几何形状来评估
表面质量。

利用干涉仪可以测量出物体表面的起伏、平整度等参数，从而得到表面的质量评估结果。

4.生物医学应用：白光干涉仪在生物医学领域中也有广泛的应用。

例如，
可以利用白光干涉仪来测量细胞的大小、形状和表面形态等信息，用于细胞研究和细胞学领域中。

5.其他领域：除了以上几个应用场景外，白光干涉仪还可以应用于纳米
技术、涂层测量、表面粗糙度评估等领域。

结论
白光干涉仪是一种利用光波的干涉现象进行物体测量的仪器。

它的原理基于光
波的相干性，并采用分光装置和干涉装置来实现干涉效果。

白光干涉仪在工业领域、光学薄膜制备、生物医学和表面质量评估等多个领域中有广泛的应用。

通过测量干涉条纹的位置和形态，可以得到物体形状、薄膜厚度等参数的快速测量结果。