白光干涉条纹的调节及研究
白光干涉条纹测粗糙度的方法_概述说明以及解释
白光干涉条纹测粗糙度的方法概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文介绍了一种使用白光干涉条纹测量粗糙度的方法。
粗糙度是物体表面不规则度的度量，对于众多工程应用具有重要意义。
白光干涉条纹测量方法通过利用光的干涉现象来获取目标表面的粗糙度信息，具有非接触、快速、高精度等优势。
本文根据该方法的理论背景和实验原理进行了详细探讨，并描述了相关数据处理方法。
1.2 文章结构本文共分为五个部分：引言、白光干涉条纹测粗糙度方法、实验设计与步骤、结果与讨论以及结论。
首先在引言部分简要介绍了本文研究的背景和概况；其次，在第二部分中详细讨论了白光干涉条纹测量粗糙度的理论基础以及实验原理；接下来，在第三部分中列举了所用的实验材料和仪器，并描述了实验设计和操作步骤；然后，在第四部分中展示了实验结果并对其进行评估与讨论；最后在结论部分对本文的主要发现和观点进行总结，并展望未来的研究方向。
1.3 目的本文旨在介绍白光干涉条纹测量粗糙度的方法，向读者提供一种可行的测量手段。
通过对方法的概述说明和解释，读者可以深入了解该方法的原理和数据处理过程。
此外，本文还旨在探讨该方法的优势、适用范围和局限性，以及未来可能的改进方向。
通过阅读本文，读者将对白光干涉条纹测量粗糙度有一个全面而清晰的了解，为相关领域的研究和应用提供参考。
2. 白光干涉条纹测粗糙度方法2.1 理论背景白光干涉条纹测粗糙度方法是一种基于干涉现象的非接触式表面测量技术。
当白光照射到具有不同高度或粗糙性的物体表面时，会产生干涉条纹。
通过分析这些条纹，可以得出物体表面的粗糙度信息。
在白光干涉中，由于光的干涉现象，存在相位差引起的明暗交替条纹。
当两束入射光波经过不同路径传播后再次重合时，它们会发生相位差。
这种相位差会导致不同颜色的光被衍射出来，并形成明暗交替的条纹。
2.2 实验原理白光干涉条纹测粗糙度方法利用了两束单色连续谱波在空间上的相互作用。
首先，将一束平行光对准待测物体表面，并使其入射到反射镜上。
光纤白光干涉原理与应用
光纤白光干涉原理与应用光纤白光干涉技术是一种利用光纤制作的白光干涉仪，利用了光纤的高灵敏度和高稳定性的特点，能够实现对多种成像和测量任务的高精度和高灵敏度的测量。
光纤白光干涉技术可以应用于医学成像、材料表面形貌测量、微机械系统(MEMS)的测量与检测等领域。
本文将介绍光纤白光干涉的原理，以及其在不同领域的应用。
一、光纤白光干涉原理光纤白光干涉实验的原理主要是利用平板、准直镜、分束镜、反射镜等器材，将白光经过分束镜分成两束光，分别经过两条光纤传输至反射镜，再经过准直镜进入光束合并器，最后汇聚到CCD探测器上。
在这一过程中，我们制作出了一个干涉条纹光源，将探测器观测到的干涉条纹信号的变化情况，就可以得到测试物的形貌信息。
二、光纤白光干涉在医学成像中的应用1.皮肤病变成像利用光纤白光干涉技术可以实现对皮肤病变的高分辨率成像，通过观察病变处的反射光条纹，可以获得皮肤表面的形态信息。
这对于皮肤科医生来说，有着非常重要的临床诊断价值。
2.眼底成像眼科医生在进行视网膜和玻璃体检查时，通常需要进行眼底成像。
利用光纤白光干涉技术可以实现对眼底血管和病变的高质量成像，可以帮助医生更准确地进行诊断。
三、光纤白光干涉在材料表面形貌测量中的应用1.光学表面检测在工业检测中，需要对产品的表面粗糙度、平整度等参数进行检测。
利用光纤白光干涉技术可以实现对产品表面形貌的高精度测量，可以用于检测各种工件表面的水平度、平整度、甚至是微观颗粒的表面分布情况。
2.微纳米结构测量在半导体、纳米科学以及光学制造等领域，需要对微纳米结构的形貌进行测量。
利用光纤白光干涉技术可以实现对微纳米结构的高精度测量，可以用于检测各种微纳米结构的形貌和尺寸。
四、光纤白光干涉在微机械系统(MEMS)的测量与检测中的应用1.MEMS制造检测在微机械系统(MEMS)制造过程中，需要对微机械结构的形貌进行检测。
利用光纤白光干涉技术可以实现对微机械结构的高精度测量，可以用于检测各种微机械结构的形貌和尺寸。
迈克耳孙干涉仪的调节和使用实验报告
迈克耳孙干涉仪的调节和使用实验报告一、引言迈克耳孙干涉仪是一种常用的光学仪器，用于测量光的相干性和干涉现象。
本实验旨在调节迈克耳孙干涉仪，使其达到最佳工作状态，并并利用该仪器进行干涉实验。
二、实验设备和原理实验设备包括迈克耳孙干涉仪主体、白光和单色光源、位移台、CCD摄像头和计算机等。
迈克耳孙干涉仪主体包括分束镜、反射镜和合束镜。
迈克耳孙干涉仪主要原理是利用光的干涉现象，通过使光路差相等，从而观察到干涉条纹。
当两束光相遇时，如果它们的相位差满足横纹条件，就会形成明暗相间的条纹。
三、实验步骤1. 调节干涉仪主体的位置，使得分束镜、反射镜和合束镜之间的光程差趋近为0。
2. 将白光源放置在适当位置，经过分束镜后分成两束光，分别反射到反射镜上，并被反射镜反射回来。
3. 通过移动合束镜，使得两束光在合束处相遇形成干涉。
4. 调节合束镜的位置，使得干涉条纹清晰可见。
5. 更换为单色光源，重复步骤2到步骤4，观察干涉条纹。
四、实验结果与分析通过调节迈克耳孙干涉仪的位置和合束镜的位置，成功观察到了清晰的干涉条纹。
在白光照射下，观察到了彩色的干涉条纹，而在单色光照射下，干涉条纹呈现单色。
迈克耳孙干涉仪的调节对于实验结果具有重要影响。
当光路差为0时，能够最大程度地观察到干涉现象。
而合适的合束镜位置能够使干涉条纹清晰可见，提高实验的准确性。
五、实验中的注意事项1. 在调节干涉仪时，注意光源的位置和方向，避免对实验结果产生干扰。
2. 调节合束镜时，慢慢移动并观察干涉条纹的变化，找到最佳位置。
3. 在更换为单色光源时，确保光源的颜色稳定且纯净。
六、实验总结通过本次实验，我们学习了迈克耳孙干涉仪的调节和使用方法。
我们成功观察到了干涉条纹，并了解了调节干涉仪位置和合适的合束镜位置对实验结果的影响。
干涉现象在物理学和光学领域具有重要意义，对于检测光的相干性和波长测量等方面均有广泛应用。
因此，掌握迈克耳孙干涉仪的调节和使用方法对于进行相关实验具有重要意义。
白光干涉条纹变化规律
白光干涉条纹变化规律
白光干涉条纹的变化规律主要受到光程差和光的波长的影响。
白光是由多种颜色的光混合而成的，不同颜色的光波长不同。
在干涉过程中，当两束光的相位差为正时，它们会相长干涉，形成明条纹；相位差为负时，它们会相消干涉，形成暗条纹。
由于不同颜色的光的波长不同，它们的相位差也不同，因此干涉条纹会呈现出不同的颜色。
在白光干涉实验中，当光程差为零或几个波长时，可以观察到白光的干涉条纹。
随着光程差的增加，不同波长的光会依次发生干涉，形成彩色的干涉条纹。
这些彩色条纹通常会呈现出从中间向外侧依次为紫色、靛色、蓝色、绿色、黄色、橙色、红色的顺序，这是因为光程差逐渐增加时，长波长的光先发生干涉，短波长的光后发生干涉。
此外，白光干涉条纹的间距也与光的波长有关。
在同一级次的干涉条纹中，不同波长的光的干涉条纹间距不同，波长越长，条纹间距越大。
因此，在观察白光干涉条纹时，可以看到彩色条纹的宽度和间距也在不断变化。
综上所述，白光干涉条纹的变化规律受到光程差和光的波长的影响，呈现出多种颜色的干涉条纹，并且随着光程差的增加和波长的变化，干涉条纹的间距和颜色也会发生变化。
实验八 迈克尔逊干涉仪的调节和使用
实验八迈克尔逊干涉仪的调节和使用实验八迈克尔逊干涉仪的调节和使用【实验目的】１．掌握迈克尔逊干涉仪的调节和使用方法；２．调节和观察迈克尔逊干涉仪产生的干涉图，加深对各种干涉条纹特点的理解。
【实验仪器和设备】迈克尔逊干涉仪、He~Ne激光器、扩束镜、小孔光阑、白炽灯、毛玻璃显示屏。
【实验原理】一、迈克尔逊干涉仪简介迈克尔逊干涉仪是一百多年前，物理学家迈克尔逊为了要测量“以太风”而设计出来的一种精密测长仪器，它是用“光的分振幅法”，将一束光分成两束相干光，经过分得很开的路径以后重新相遇而干涉的原理制成的。
由于仪器设计得巧妙，用途广泛，测量长度精密准确，为当时空前启后的发明，从而迈克尔逊获得1907年的诺贝尔奖。
实验室最常用的迈克尔逊干涉仪其原理图和结构图如图１所示。
[1]底座 [2]水平调节螺钉脚 [3]导轨架 [4]丝杆 [5]拖板 [6]动镜M1 [7]调节螺钉（3只） [8]定镜M2 [9]调节螺钉 [10]水平拉簧螺钉 [11]垂直拉簧螺钉[12]分光板 P1 [13]补偿板P2 [14]粗调手轮 [15]读数窗口 [16]微调手轮 [17]米尺[18]支架杆和夹紧螺丝 [19]显示屏M1和M2是在互相垂直的两臂上旋转的两个平面反射镜，其背面各有三个调节螺旋，用来调节镜面的方位；M2是固定的，M１由精密丝杆控制，可向臂轴前后移动，其移动距离由－２－４转盘读出。
仪器前方粗动手轮值为１０mm，右侧微动手轮的分度值为１０mm，可估－５读至１０mm，两个读数手轮属于蜗轮蜗杆传动系统。
在两臂轴相交处，有一与两臂轴各成４５°的平行平面玻璃板P1 ，且在P1的第二平面是镀以半透（半反射）膜，以便将入射光分成振幅近似相等的反射光１和透射光２，故P１板又称为分光板。
P2也是一平行平面玻璃板，与P１平行放置，厚度和折射率均与P1相同。
由于它补偿了1和2之间附加的光程差，故称为补偿板。
从扩展光源S射来的光，到达分光板P1后被分成两部分，反射光1在P1处反射后向着M1前进；透射光2透过P1后向着M2前进，这两列光波分别在M1、M2上反射后逆着各自的入射方向返回，最后都到达E处，既然这两列光波来自光源上同一点，因而是相干光，在E处的观察者都能看到干涉图样。
迈克尔逊干涉仪的调节与使用实验报告
《迈克尔逊干涉仪的调节与使用》实验报告一、实验目的1.了解迈克尔逊干涉仪的结构原理并掌握调节方法。
2.观察等厚干涉、等倾干涉以及白光干涉。
3.测量氦氖激光的波长。
二、实验原理1.迈克尔逊干涉仪迈克尔逊干涉仪是一个分振幅法的双光干涉仪，其光路如下图所示，它反射镜M1、M2、分束镜P1和补偿板P2组成。
其中M1是一个固定反射镜，反射镜M2可以沿光轴前后移动，它们分别放置在两个相互垂直臂中;分束镜和补偿板与两个反射镜均成45°，且相互平行;分束镜P1的一个面镀有半透半反膜，它能将入射光等强度地分为两束;补偿板是一个与分束镜厚度和折射率完全相同的玻璃板。
迈克耳孙干涉仪的结构如图所示。
镜M1、M2的背面各有三个螺丝，调节M1、M2镜面的倾斜度，M的下端还附有两个互相垂直的微动拉簧螺丝，用以精确地调整M1的倾斜度。
M2镜所在的导轨拖板由精密丝杠带动，可沿导轨前后移动。
M2镜的位置由三个读数尺所读出的数值的和来确定:主尺、粗调手轮和微调手轮。
在迈克尔逊干涉仪上可以实现等倾和等厚两种干涉。
为了分析方便，可将反射镜M1成像到M2的光路中。
2.He-Ne激光波长的测定如图1所示，当M1’、M2相互平行，即M1和M2相互严格垂直时，在E处可以观察到等倾干涉;在等倾干涉时，如果在迈克尔逊干涉仪上反射镜M1和M2到分束镜的距离差为d时，反射镜和M1’形成一个厚度为d的空气膜，其光程差如图2所示，当光线的入射角为i时，两反射镜反射光线的光程差为:Δ=2d cos i′=2d√n2−sin2i其中，n为两臂中介质的折射率，i和i'分别为光线入射到M2和M1上的入射角，当迈克尔逊干涉仪的两臂中介质相同时，i=i’。
当两臂中介质的折射率一定，且d不变时，光程差只取决于入射角i，在E处观察时，对于相同入射角的光，形成一个以光轴为中心的圆环。
当为波长的整数倍时是亮条纹。
由此，迈克尔逊干涉仪中，等倾干涉条纹级次是中间大外边小。
白光干涉技术实验报告
一、实验目的1. 了解白光干涉技术的原理和实验方法。
2. 掌握白光干涉仪的使用方法。
3. 通过实验，观察和记录白光干涉条纹的变化，分析其影响因素。
二、实验原理白光干涉技术是一种利用白光干涉原理进行测量和研究的实验方法。
实验过程中，白光经过扩束准直后，通过分光棱镜分成两束光，一束光经被测表面反射回来，另一束光经参考镜反射，两束反射光最终汇聚并发生干涉，形成干涉条纹。
通过观察和分析干涉条纹的变化，可以测量被测表面的位移、厚度等参数。
三、实验仪器与材料1. 白光干涉仪2. 被测样品3. 参考镜4. 光具座5. 数据采集卡6. 电脑四、实验步骤1. 将白光干涉仪放置在光具座上，调整好仪器的高度和水平。
2. 将被测样品放置在干涉仪的样品台上，调整样品与参考镜的距离。
3. 打开白光干涉仪的电源，调整干涉仪的参数，使干涉条纹清晰可见。
4. 使用数据采集卡记录干涉条纹的变化。
5. 改变被测样品的位置，观察干涉条纹的变化，记录数据。
6. 分析实验数据，得出结论。
五、实验结果与分析1. 实验结果实验过程中，通过改变被测样品的位置，观察到干涉条纹的变化。
当被测样品与参考镜的距离增加时，干涉条纹向远离参考镜的一侧移动；当被测样品与参考镜的距离减小时，干涉条纹向靠近参考镜的一侧移动。
2. 分析根据实验结果，可以得出以下结论：（1）白光干涉技术可以用来测量被测表面的位移、厚度等参数。
（2）通过分析干涉条纹的变化，可以判断被测样品与参考镜的距离变化。
（3）实验过程中，要确保干涉条纹清晰可见，避免误差的产生。
六、实验讨论1. 实验过程中，受到环境因素的影响，如温度、湿度等，可能导致干涉条纹的变化。
因此，在实验过程中，要尽量保持实验环境的稳定。
2. 实验过程中，被测样品的表面质量、形状等因素也会影响干涉条纹的变化。
因此，在实验前，要对被测样品进行预处理，提高实验精度。
3. 实验过程中，要选择合适的白光干涉仪，确保干涉条纹清晰可见，便于观察和分析。
迈克耳孙干涉仪实验指导
迈克耳孙干涉仪———实验指导实验重点:1．迈克尔逊干涉仪的干涉原理；2．非定域干涉和时间相干性；3．测量激光波长和介质的折射率.实验难点:1．等臂情况下的白光干涉条纹的调节；2．有测量介质条件下的白光干涉条纹的调节.辅助功能介绍:界面的右上角的功能显示框:当在普通做实验状态线，显示实验实际用时、记录数据按钮、结束实验按钮、注意事项按钮；在考试状态下，显示考试所剩时间的倒计时、记录数据按钮、结束考试按钮、显示试卷按钮（考试状态下显示）、注意事项按钮。
右上角工具箱:各种使用工具，如计算器等。
右上角help和关闭按钮：help可以打开帮助文件，关闭按钮功能就是关闭实验。
实验仪器栏:存放实验所需的仪器，可以点击其中的仪器拖放至桌面，鼠标触及到仪器，实验仪器栏会显示仪器的相关信息；仪器使用完后，则不允许拖动仪器栏中的仪器了。
提示信息栏:显示实验过程中的仪器信息，实验内容信息，仪器功能按钮信息等相关信息，按F1键可以获得更多帮助信息。
实验状态辅助栏:显示实验名称和实验内容信息(多个实验内容依次列出)，当前实验内容显示为红色，其他实验内容为蓝色；可以通过单击实验内容进行实验内容之间的切换。
切换至新的实验内容后，实验桌上的仪器会重新按照当前实验内容进行初始化。
实验操作方法:一、光路调节刚进入本实验程序时，实验桌上只有一个迈克尔逊干涉仪。
从仪器栏拖入HeNe激光器和短焦透镜，放置好位置。
如下图。
双击激光器打开调节界面，点击电源开关打开电源，关闭调节界面。
双击小孔光阑打开调节界面。
调节高度，并注意桌面上的干涉仪，当激光恰好可以通过小孔光阑照在干涉仪上时停止调节，关闭调节窗口双击迈克尔逊干涉仪，点击观察屏（毛玻璃）。
鼠标按下M2镜上的三个旋钮调节M2镜的方向，使两排光点重合。
如下图。
关闭调节窗口。
光路调节完成。
如下图。
二、测量HeNe激光波长移除小孔光阑，放入扩束镜。
看见干涉仪上出现明亮的干涉条纹。
小心的调节M2镜上的旋钮，使条纹圆环的中心在毛玻璃的中心。
迈克耳孙干涉仪的调整和使用
实验4.7 迈克耳逊干涉仪的调整和使用迈克耳逊干涉仪在近代物理和计量技术中有着广泛的应用。
例如，可用它测量光波的波长、微小长度、光源的相干长度，用相干性较好的光源可对较大的长度作精密测量，以及可用它来研究温度、压力对光传播的影响等等。
4.7.1实验目的1．了解迈克耳逊干涉仪的特点，学会调整和使用它；2．学习用迈克耳逊干涉仪测量单色光波长及薄玻璃片厚度的方法。
4.7.2仪器简介随着应用的需要，迈克耳逊干涉仪有多种多样的形式，其基本光路如图4.7.1所示。
图中S 为光源，A 、B 为平行平面玻璃板，A 称为分束镜，在它的一个表面镀有半反射金属膜M ，B 称为补偿板。
C 、D 为互相垂直的平面镜。
A 、B 与C 、D 均成45︒角。
从面光源S 发出的一束光，在平行平面玻璃板A 的半反射面M 上被分成反射光束1和透射光束2。
两束光的光强近似相等。
光束1射出A 后投向C 镜，反射回来再穿过A ，光束2经过B 投向D 镜，反射回来再通过B ，在膜面M 上反射。
于是，这两束相干光在空间相遇并产生干涉，通过望远镜或人眼可以观察到干涉条纹。
补偿板B 的作用是补偿第一束光线因在A 板中往返两次所多走的光程，使干涉仪对不同波长的光可同时满足等光程的要求。
因此A 、B 两板的折射率和厚度都应相同，而且二者应相互平行。
为了确保它们的厚度和折射率完全相同，在制作时将同一块平行平面玻璃板分割为两块，一块作分束镜，一块作补偿板。
迈克耳逊干涉仪的结构如图4.7.2所示。
一个机械台面4固定在较重的铸铁底座2上，底座上有三个调节螺钉1，用来调节台面的水平。
在台面上装有螺距为1毫米的精密丝杠3，丝杠的一端与齿轮系统12相连接，转动手轮13或微动鼓轮15都可使丝杠转动，从而使骑在丝杠上的C 反射镜6沿着导轨5移动。
C 镜的位置及移动的距离可从装在台面3一侧的毫米标尺（图中未画出）、读数窗11及微动鼓轮15上读出。
手轮13分为100分格，它每转过1分格，C 镜就平移1／100毫米（由读数窗读出）。
光的干涉实验：干涉条纹的观察和解释
实验结果与理论的一致性分析
实验结果：观 察到干涉条纹， 条纹间距与理
论预测一致
理论解释：光 的波动性，干 涉条纹的形成 是由于光的相
干叠加
实验误差分析： 可能影响实验 结果的因素， 如光源稳定性、
仪器精度等
结论：实验结 果与理论预测 一致，验证了 光的波动性理
论
对实验结果的不同解释和讨论
干涉条纹的形成：光的波动性 干涉条纹的间距：光的波长和频率 干涉条纹的亮度：光的强度和相位差 干涉条纹的变化：光的传播速度和角度
添加标题
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添加标题
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光强的变化：干涉条纹的亮度和宽 度随光强的变化而变化
实验验证：通过调整光源的强度， 观察干涉条纹的变化，验证光强与 干涉条纹的关系
实验结果分析和讨论
第四章
实验数据的记录和处理
记录干涉条纹的亮度和位置 处理数据：使用Excel或其他数据分析软件进行统计和分析 结果解释：根据干涉条纹的亮度和位置，解释光的干涉现象 讨论：与其他实验结果进行比较，讨论实验结果的准确性和可靠性
添加标题
添加标题
添加 两侧为暗条纹
干涉条纹的应用：用于测量微小的 位移和角度变化，以及光学器件的 校准和测试
不同光源和介质下的干涉条纹
光源：激光、白炽灯、LED灯等 介质：空气、水、玻璃等 干涉条纹的特点：颜色、宽度、间距等 观察干涉条纹的方法：使用显微镜、干涉仪等仪器
干涉条纹的解释
第三章
光的波动性原理
光的干涉现象：两束光相遇时，会产生干涉条纹 光的波动性：光具有波动性，可以发生干涉、衍射等现象 光的粒子性：光也具有粒子性，可以发生光电效应、康普顿效应等现象 光的波粒二象性：光既具有波动性又具有粒子性，这是光的基本性质之一
实验六 迈克尔逊干涉仪的调节和使用
实验五迈克尔逊干涉仪的调节和使用一、实验目的1．了解迈克尔逊干涉仪的构造原理,掌握迈克尔逊干涉仪的调节方法；2．学会调节非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉和白光干涉条纹,研究这几种干涉条纹形成的条件和条纹特点,变化规律及相互间的区别；3．学会用迈克尔逊干涉仪测定光波波长。
二、实验仪器迈克尔逊干涉仪、氦氖激光器、扩束透镜、毛玻璃等。
三、实验原理1．迈克尔逊干涉仪的原理图1是迈克尔逊干涉仪的光路示意图，图中M１和M２是在相互垂直的两臂上放置的两个平面反射镜，其中M１是固定的；M２由精密丝杆控制，可沿臂轴前、后移动，移动的距离由刻度转盘(由粗读和细读2组刻度盘组合而成)读出。
在两臂轴线相交处，有一与两轴成45°角的平行平面玻璃板p1，它的第二个平面上镀有半透（半反射）的银膜，以便将入射光分成振幅接近相等的反射光⑴和透射光⑵，故p１又称为分光板。
p２也是平行平面玻璃板，与p１平行放置，厚度和折射率均与p１相同。
由于它补偿了光线⑴和⑵因穿越p１次数不同而产生的光程差，故称为补偿板。
从扩展光源S射来的光在p１处分成两部分，反射光⑴经p１反射后向着M２前进，透射光⑵透过p１向着p１前进，这两束光分别在p２、p１上反射后逆着各自的入射方向返回，最后都达到E处。
因为这两束光是相干光，因而在E处的观察者就能够看到干涉条纹。
由M１反射回来的光波在分光板p１的第二面上反射时，如同平面镜反射一样，使M１在M２附近形成M１的虚像M１′，因而光在迈克尔逊干涉仪中自M２和M１的反图1 迈克尔逊干涉仪光路射相当于自M ２和M １′的反射。
由此可见，在迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉与空气薄膜所产生的干涉是等效的。
当M ２和M １′平行时(此时M １和M ２严格互相垂直)，将观察到环形的等倾干涉条纹。
一般情况下，M １和M ２形成一空气劈尖，因此将观察到近似平行的干涉条纹(等厚干涉条纹)。
2．单色光波长的测定用波长为λ的单色光照明时，迈克尔逊干涉仪所产生的环形等倾干涉圆条纹的位置取决于相干光束间的光程差，而由M ２和M １反射的两列相干光波的光程差为•2cos d i ∆=(1)其中i 为反射光⑴在平面镜M ２上的入射角。
白光干涉条纹变化规律
白光干涉条纹变化规律当我们将一束白光照射到两个狭缝之间时，我们会观察到一些奇特的现象。
这些现象被称为白光干涉条纹，它们的变化规律引起了科学家们的极大兴趣。
我们需要了解什么是干涉。
干涉是指两个或多个波的叠加现象。
当两个波相遇时，它们会相互干涉，形成一系列亮暗相间的条纹。
在白光干涉中，由于白光是由多种不同波长的光混合而成的，因此我们观察到的条纹是一系列彩色的条纹。
那么，这些干涉条纹是如何形成的呢？当白光通过两个狭缝时，它会被分成多个波长不同的光波。
这些光波会以不同的角度发生折射和反射，最终汇聚在观察屏上。
由于不同波长的光波具有不同的相位差，当它们相遇时就会发生干涉。
根据干涉的原理，我们可以得出一个重要的结论：干涉条纹的间距与波长成反比。
也就是说，波长越短的光波，干涉条纹的间距越宽。
这是因为波长越短的光波具有更大的相位差，因此它们在观察屏上形成的条纹间距也越大。
干涉条纹的亮暗变化也与光的相位有关。
当两个光波的相位差为整数倍的2π时，它们相互增强，形成亮纹；当相位差为奇数倍的π时，它们相互抵消，形成暗纹。
这种亮暗的变化规律使得干涉条纹呈现出一种有趣的图案，给人一种美妙的视觉享受。
我们还需要注意到干涉条纹的变化并不是静态的，它会随着条件的改变而发生变化。
例如，当两个狭缝之间的距离增大时，干涉条纹的间距也会增大；当狭缝的宽度增大时，干涉条纹的亮度也会增加。
这些变化规律让我们更加深入地理解了干涉现象，并为我们进一步研究光的性质提供了重要的线索。
总的来说，白光干涉条纹的变化规律是由光波的相位差和波长的关系所决定的。
通过观察和研究这些变化规律，我们可以更好地理解光的性质，并将其应用于各种实际问题中。
这种对光的探索不仅丰富了我们的科学知识，也为我们带来了更多的美妙和惊喜。
让我们一起沉浸在白光干涉条纹的奇妙世界中，感受光的神奇之处吧！。
白光干涉条纹实验报告
一、实验目的1. 理解光的干涉现象，掌握干涉条纹的形成原理；2. 掌握使用白光进行干涉实验的方法；3. 观察并分析白光干涉条纹的特点。
二、实验原理干涉现象是指两束或多束光波相遇时，相互叠加，产生加强或减弱的现象。
白光是由多种不同波长的光混合而成，当白光照射到物体表面时，不同波长的光会发生干涉，从而形成彩色干涉条纹。
在实验中，我们利用白光照射肥皂膜，观察到干涉条纹。
肥皂膜是由肥皂水滴在玻璃板上形成的薄膜，其厚度在垂直方向上不均匀。
当白光照射到肥皂膜上时，部分光在肥皂膜的前后表面发生反射，反射光之间发生干涉，形成彩色干涉条纹。
三、实验仪器与材料1. 白光光源；2. 肥皂膜；3. 玻璃板；4. 白色屏幕；5. 毛细管；6. 精密尺。
四、实验步骤1. 将肥皂膜滴在玻璃板上，用毛细管调整肥皂膜的形状，使其厚度不均匀；2. 将白光光源照射到肥皂膜上，调整光源与肥皂膜的距离，使肥皂膜上形成清晰的干涉条纹；3. 观察肥皂膜上的干涉条纹，记录条纹的特点，如颜色、形状、间距等；4. 使用精密尺测量干涉条纹的间距，计算条纹间距与波长的关系。
五、实验结果与分析1. 观察到肥皂膜上出现彩色干涉条纹，条纹颜色从红色到紫色依次排列，间距不等；2. 使用精密尺测量干涉条纹的间距，发现红色条纹间距较大，紫色条纹间距较小；3. 根据实验结果，计算条纹间距与波长的关系，发现条纹间距与波长成正比。
六、实验结论通过白光干涉条纹实验，我们成功观察到彩色干涉条纹，并分析了条纹的特点。
实验结果表明，白光干涉条纹的形成是由于不同波长的光在肥皂膜上发生干涉，形成彩色干涉条纹。
此外，我们还发现条纹间距与波长成正比。
七、实验注意事项1. 实验过程中，要注意调整光源与肥皂膜的距离，使肥皂膜上形成清晰的干涉条纹；2. 观察干涉条纹时，要保持眼睛与肥皂膜的距离适当，避免因眼睛位置变化导致条纹模糊；3. 在测量条纹间距时，要使用精密尺，提高测量精度。
八、实验总结白光干涉条纹实验是一个有趣的物理实验，通过观察和分析干涉条纹，我们可以了解光的干涉现象。
白光干涉仪使用方法
白光干涉仪使用方法
白光干涉仪是一种用来测量光学元件表面形貌或者材料折射率的工具。
它利用分束器将一束白光分成两束，并分别经过待测样品和参考面后再合成在一起，产生干涉条纹，通过观察和分析干涉条纹的形态、数量和间距等特征来推导出被测物体的表面高度差或者折射率信息。
白光干涉仪使用方法：
1、调整平面反射镜：将左边的平面反射镜向右移动，直到上方的光源像在左下角。
2、调整分束器：将分束器向右缓慢旋转，观察左侧和右侧的屏幕上是否出现亮度变化。
找到最亮的位置。
3、调整平行度：将右侧镜子稍微调整一下，使得两个屏幕上的波纹条纹清晰、平行。
4、观察干涉图案：在右侧镜子前加入待测物品，观察干涉图案。
如果需要进行更精细的测量，可以通过调整平面反射镜的位置来改变干涉图案。
迈克耳逊干涉仪实验报告
迈克耳逊干涉仪实验报告一、 实验原理1、迈克耳逊干涉仪的基本原理迈克耳逊干涉仪的基本原理如图1所示：其中S 为光源、L 为透镜、P 为观察屏，G 1为半反半透镜、G 2 为补偿镜、用于补偿光路1、2之间的光程差，M 1和M 2 为反射镜，M 2固定，M 1可以移动。
S 发出的光，通过G 1后分为两束，反射光由光路1，被M 1反射，通过G 1，L 到达观察点P ；透射光通过G 2，被M 2反射，再次通过G 2，L 到达观察点P 。
反射光与透射光在P 发生干涉，形成干涉条纹。
M 2′为M 2通过G 1所成的像M 2′和M 2之间的距离等于d 。
由M 2反射的光, 可以看作由M 2′出的，这样，光路1、2之间的光程差等于2d 。
移动M 1，P 处干涉条纹会周期性地产生或消失。
2、 迈克耳逊干涉仪的定域与非定域干涉分析迈克耳逊干涉仪主要由两个互相垂直的全反射镜M 1、M 2和一个45°放置的半反射镜M 组成。
不同的光源会形成不同的干涉情况。
a. 当光源为单色点光源时，它发出的光被M 分为光强大致相同的两束光（1）和（2），如图2所示。
其中光束（1）相当于从虚像S ′发出，再经M 1反射，成像于S 1′；光束（2）相当于从虚像S ′发出，再经M 2′反射成像于S 2′。
因此，单色电光源经过迈克耳逊干涉仪中两反射镜的反射光，可看作是从S 1′和S 2′发出的两束相干光。
在观察屏上，S 1′与S 2′的连线所通过点P 0的程差为2d ，而在观察屏上其他点P 的程差约为2dcosi （i 是光线对M 1或M 2′的入射角）。
因而干涉条纹是以P 0为圆心的一组同心圆，中心级次高，周围级次低。
若M 1与M 2的夹角偏离90°，则干涉条纹的圆心可偏出观察屏以外，在屏上看到弧状条纹；若偏离更大而d 又很小，S 1′与S 2′的连线几乎与观察屏平行，则相当于杨氏双孔干涉，条纹近似为直线。
无论干涉条纹形状如何，只要观察屏在S 1′与S 2′发出的两束光的交叠区都可看到干涉条纹，所以这种干涉称为“非定域干涉”。
如何迅速调出白光干涉条纹
如何迅速调出白光干涉条纹
要想调出白光干涉条纹,需要做一个双缝衍射实验。
如果有两根单晶硅,一根比较长的一根比较短的。
将这两根单晶硅并排放在平面镜上,然后在第二根单晶硅上加入等量的干扰光,让它通过第一根单晶硅进行双缝衍射。
然后再用单晶硅在另外一边的单晶硅上照射同样多的干扰光,看看能否产生干涉条纹。
假设两个单晶硅之间的距离为r,则根据双缝衍射的原理,当光波通过这两个单晶硅时,由于双缝间距太小(因为干涉是相互抵消的),所以没有干涉条纹;但当光波从第三个单晶硅进入时,因为第三个单晶硅与前两个单晶硅之间的距离大于第二个单晶硅和第一个单晶硅之间的距离,因此就会产生干涉条纹。
白光干涉原理的应用实验
白光干涉原理的应用实验引言白光干涉是一种基于光的波动性质的现象，可以用来研究光的颜色、波长以及光线的干涉现象。
在实验中，我们将通过使用白光干涉原理进行一系列应用实验来深入了解和探索光的特性。
实验一：双缝干涉实验1.准备实验环境，将白光通过一狭缝，得到一条光线。
2.在光线传播的路径上设置两个狭缝，并调整其距离和宽度。
3.观察在屏幕上形成的干涉条纹，并尝试调整狭缝的间距和宽度，观察干涉条纹的变化。
4.记录和分析不同狭缝间距和宽度对干涉条纹的影响。
实验二：牛顿环实验1.在实验环境中放置一个平凸透镜。
2.在平凸透镜与平凹透镜之间放置一片薄薄的透明载玻片。
3.通过载玻片反射的白光在平凸透镜和平凹透镜之间形成干涉现象。
4.观察在载玻片周围形成的交替明暗环，称为牛顿环。
5.测量并记录不同半径的牛顿环，分析干涉现象与载玻片厚度之间的关系。
实验三：Michelson干涉仪实验1.准备一个Michelson干涉仪，包括一个光源、一块玻璃板、两个反射镜、一个半透镜和一个检测器。
2.调整反射镜和半透镜的位置和角度，使得从光源到检测器的光线路径尽可能相等。
3.观察在检测器上形成的干涉图样，可以是交替的黑白条纹或彩色的干涉条纹。
4.测量并记录不同干涉图样的特点，分析干涉仪的构成和光线路径对干涉现象的影响。
5.可以根据实验结果来计算测量光源的波长等参数。
结论通过以上实验，我们可以深入了解和应用白光干涉原理。
双缝干涉实验让我们观察到干涉条纹的变化规律；牛顿环实验帮助我们研究干涉现象与载玻片厚度之间的关系；Michelson干涉仪实验则使我们体验到干涉现象的多样性。
这些实验可以帮助我们更好地理解光的波动性质，进而应用于光学仪器、光学测量和光学工程等领域。
通过这些实验，我们对光的干涉现象有了更深入的理解，并且学会了如何应用干涉原理来进行实验。
这些实验不仅在理论上加深了我们对白光干涉的认识，也在实践中让我们掌握了光的干涉测量方法和调整光路的技巧。
白光干涉仪的原理与应用
白光干涉仪的原理与应用1. 引言白光干涉仪是一种利用白光干涉现象进行测量和分析的仪器。
它广泛应用于光学实验室、光学测量和光学显微镜等领域。
本文将介绍白光干涉仪的原理与应用。
2. 白光干涉仪的原理白光干涉仪基于干涉现象，利用光的波动性实现测量。
其原理主要包括： - 2.1 光的干涉现象 - 2.1.1 两束光的干涉 - 2.1.2 干涉的条件 - 2.2 空气薄膜干涉 - 2.2.1 干涉条纹的形成 - 2.2.2 干涉条纹的解释3. 白光干涉仪的组成白光干涉仪主要由以下部件组成： - 3.1 光源 - 3.2 分束器 - 3.3 干涉装置 - 3.4 透明体 - 3.5 探测器4. 白光干涉仪的工作过程白光干涉仪的工作过程分为以下几个步骤： - 4.1 光源发出白光 - 4.2 分束器将白光分成两束 - 4.3 一束光通过样品，另一束光不经过样品（作为参考光） - 4.4 通过干涉装置使两束光干涉 - 4.5 干涉产生的光经过透明体，进入探测器 - 4.6 探测器测量干涉光的强度变化 - 4.7 分析测量结果5. 白光干涉仪的应用白光干涉仪在科学研究和工程应用中具有广泛的应用，主要包括以下几个方面：- 5.1 材料表面形貌测量 - 5.2 膜厚测量 - 5.3 生物领域应用 - 5.4 光学显微镜中的应用6. 白光干涉仪的优缺点白光干涉仪作为一种测量仪器具有自身的优缺点，主要表现在以下几个方面：- 6.1 优点 - 6.2 缺点7. 总结通过简要介绍白光干涉仪的原理与应用，我们对该仪器有了初步的认识。
白光干涉仪作为一种重要的光学仪器，在材料测量、生物医学以及光学显微镜等领域发挥着重要的作用。
然而，仍然有很多待解决的问题和改进的空间，希望未来能够有更多的研究和创新在白光干涉仪领域取得突破性进展。
以上是对白光干涉仪的原理与应用的简要介绍，通过深入学习和实践，我们可以更好地理解和应用白光干涉仪。
迈克尔逊干涉仪调节白光干涉条纹的实验研究
迈克尔逊干涉仪调节白光干涉条纹的实验研究
武小琴;唐远林;朱肖平;陈俊斌;姚晓玲
【期刊名称】《后勤工程学院学报》
【年(卷),期】2012(000)006
【摘要】在应用迈克尔逊干涉仪所做的一些精密测量中，对动镜M1进行精确定位是非常重要的。
实验室中通常选用白光干涉条纹的零光程差位置作为测量的参照点，但由于白光相干长度很短，条纹随光程差变化的范围很小，而且受仪器精密度的局限，所以用迈克尔逊干涉仪调出清晰的白光干涉条纹一直是实验的难点。
实验证明借助透射光栅和毛玻璃片能够顺利地调节出清晰的白光干涉条纹，并在分析实验现象的基础上，提出以透射光栅补偿后产生的零光程差位置为参照点，能够更加精确定位实际测量中动镜M1的位置，从而提高相关测量的精确度。
【总页数】5页(P67-71)
【作者】武小琴;唐远林;朱肖平;陈俊斌;姚晓玲
【作者单位】后勤工程学院基础部,重庆401311;后勤工程学院基础部,重庆401311;后勤工程学院基础部,重庆401311;后勤工程学院基础部,重庆401311;后勤工程学院基础部,重庆401311
【正文语种】中文
【中图分类】O436.1
【相关文献】
1.利用迈克尔逊干涉仪形成等间距同心圆状等厚干涉条纹 [J], 毛志国
2.迈克尔逊干涉仪干涉条纹不稳定原因及改进措施 [J], 朱硕硕;杨达晓;文璐;彭亚军;党富裕;陈亚武;姚雪;方旺
3.迈克尔逊干涉仪椭圆干涉条纹分析与校正 [J], 魏玉花;韩军峰;王秋云
4.Michelson干涉仪白光彩色干涉条纹的调节 [J], 曾家刚
5.迈克尔逊干涉仪补偿板角度与干涉条纹变化关系的研究 [J], 方战锋;李正义;陆坤;苏峻
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迈克尔孙干涉仪
测波长实验报告
班级:计科(2)
学号:090601247
姓名:殷王佳
实验名称:迈克尔孙干涉仪测白光波长
实验目的:1、了解迈克尔孙干涉仪的结构、工作原理和实际应用
2、迈克尔孙干涉仪的调节出白光的干涉条纹
3、用迈克尔孙干涉仪调出激光干涉条纹
4、在上基础上调出白光干涉条纹
5、对白光的相干性进行研究
实验仪器:1、迈克尔孙干涉仪2、半导体激光器3、白炽灯
实验原理：右图为迈克尔孙干涉仪的光路图。
从光源S发出的光束射到玻璃板G1上，Ｇ１的前后两个表面严格平行，后比表面镀有铝或银的半反射膜。
光束被半反射膜分为强度相同的两支，图中（１）表示反射光，（２）表示透射光，两光经全反镜Ｍ１和Ｍ２反射后，再在Ｅ处相遇，形成干涉条纹。
Ｇ２为一补偿板。
（一）干涉图样的形成和分类：迈克尔孙干涉仪所产生的两相干光束是从Ｍ１和Ｍ２反射而来，因此可先画出Ｍ２被Ｇ１反射所成的虚像Ｍ２＇，研究干涉花样时，Ｍ２＇和Ｍ２完全等效。
（1）点光源产生的非定域干涉花样：光程差最大时，圆心所对应的级次最高，每生出一个或消失一个圆环，相当于两光距离改变了一个波长，即Ｍ１移动了半个波长。
设Ｍ１移动了距离，相应的生出或消失的圆环数目为Ｎ，则有：
（1）等倾干涉花样：此时Ｍ１与Ｍ２＇互相平行，如图，入射光经Ｍ１和Ｍ２＇反射成为（１）（２），且相互平行，两光线的光程差.
（2）等厚干涉花样：当Ｍ１和Ｍ２＇有一个很小的夹角时，Ｍ１与Ｍ２＇之间形成楔形空气薄层，就会出现等厚干涉条纹，如图所示。
如果入射角不大，则
实验步骤：
（１）调节迈克尔孙干涉仪，在毛玻璃屏上观察到干涉条纹。
ａ．两束光之间的光程差要小于光源的相干长度才能干涉。
干涉仪上Ｍ１的位置应该在３０毫米左右（从干涉仪左侧的毫米刻度尺上读出）。
ｂ．两束光之间的夹角需很小，干涉条纹才比较宽，眼睛才能分辨。
把半导体激光器前面的扩束镜转向下方，未经扩束的激光Ｍ１和Ｍ２反射后在毛玻璃片上形成两个光斑，调节Ｍ１和Ｍ２后面的螺丝，使这两个光斑严格重合，此时两光之间的夹角就很小了。
把扩束镜转向上方，让激光扩散成发散光束。
这时，毛玻璃屏上应可观察到干涉条纹。
（２）调彩虹条纹
将激光源换成白光，按照调出干涉条纹时微动手轮转动的方向
继续转动，直至透明玻璃上出现彩虹条纹，再记录数据。
数据记录及处理
数据30mm 37 15.5 30.37155mm。