光的干涉法布里波罗干涉仪PPT学习教案.pptx

【光的干涉法布里波罗干涉仪】是一种利用光学干涉原理进行精密测量的设备，由法国物理学家法布里和珀罗于1899年发明。它主要用于研究光的干涉现象，尤其是在多光束干涉的情况下，可以得到更清晰且稳定的干涉条纹，有利于精确测量光的波长和介质的光学特性。 该干涉仪的核心结构包括两片平行的高反射镀膜玻璃板，它们之间的距离（d）是固定的，形成一个光学谐振腔。由于玻璃板的内外表面都镀有高反射膜，光束在两板之间经过多次反射，形成多个相位相同的光束干涉。这些光束在透射或反射后在观察屏上形成干涉图案，即明暗交替的条纹。 光强公式是分析干涉仪工作原理的关键。透射光强（IT）和反射光强（IR）可以通过复振幅的叠加来计算。透射光强IT由所有光束的复振幅相加并考虑相位差得到，其中涉及到空气中的波长（λ）、薄膜的折射率（n2）以及光束在膜内的折射角（θ）。反射光强IR则是透射光的一部分，其光强与透射光强互补。 干涉仪的明暗条纹位置与光的波长（λ）和光束在膜中的路径差（δ）紧密相关。路径差可以通过膜的厚度（d）和折射角（θ）来确定，通常使用公式2ndsinθ=λm（m为整数）来计算。明条纹对应于路径差为半波长的整数倍，暗条纹对应于半波长的奇数倍。 法布里波罗干涉仪的条纹特征对分析和测量具有重要意义。明条纹的宽度和间距取决于反射膜的光学特性，如反射率（R）和薄膜的厚度。较大的R会导致更细的明条纹，但透射光强减小。相反，反射光虽然能量大，但由于条纹较宽，不适合作为分光元件。此外，干涉仪的可见度（对比度）与反射率有关，当R接近1时，可见度接近1，这使得透射光的干涉条纹成为理想的测量工具。 法布里波罗干涉仪是光学实验和精密测量的重要工具，广泛应用于光学元件的制造、波长的测定、光学薄膜性质的研究以及激光技术等领域。通过理解和应用其原理，科学家和工程师能够进行高度精确的光学测量，推动了现代光学科技的发展。