涉19系04级畅日期2006年4月30PB

畅 日 年 学号实验目的实验原理一．孙仪的结构和原孙仪的原理图如图一所示，A和B为材料、厚度完全相同的平行板，A的M1M2M2M1可前后移动，最小读数为104mm，可估计到105mmM1M2后各有几个小螺丝可调图一孙仪的原理光源S发出的光射向A板而分成（1（2）两束光，这两束光又经M1M2反射，分别通过A的两表面射向观察处O，相遇而发生，B作为补偿板的作用是使（1（2）M1M2A板的距离决定。垂直的，分的很开，这正是它的主要优点之一。从O处向A处观察，除看到M1镜外，还可AM2M2，M1M2镜所引起的M1、M2起的M1M2M2厚度（M1M2的距离M1M

一个点光源S发出的光束经 仪的等效薄膜表面M1和M2反射后，相当于由两个虚光源S1、S2发出的相干光束（图二。若原来空气膜厚度（即M1和M2之间的距离）为h，则两个虚光源S1和S2之间的距离为2h，显然只要M1和M2（即M2）足够大，在点光源同侧的任一点P上总能有S1和S2的相干光线相交从而在P点处可观察到现象，P点在某一条纹上，则由S1S2到达该条纹任意点（包括P点）的光程差是一个常量，故P点所在的曲面是旋转双曲面，旋转轴是S1、S2的连线，显然，图样的形状和观察屏的位置有关。当观察屏垂直于S1、S2的连线时，图是一组同心圆。下面我们利用图三推导的具体形式。光程差：图 点光源的薄图三薄膜计算示意

4Zh4h2(Z2h(Z2h)2RZ2R

Z2R

)2Z2Z2R

Z3ZR2R2h2h2Zh3

ZZ2R2

Z Z

Z

cos Z Z

2hcos1hsin2Z Z 高。如果中心处是亮的，则12h1m。若改变光程差，使中心处仍是亮的，则22h2(mn) hh2h12(21)2

h1n可知，只要读出M1移动的距离h和数出相应吞进（或吐出）2M1M21

，且1

Lmm1（其中m为正整数）时，两种光产生的条纹 2 2 得视野中条纹的可见度降低，若1和2的光的亮度又相同，则条纹的可见度为零，即看不再逐渐移动M1以增加（或减小）光，可见度又逐渐提高，直到1的亮条纹与 LL(mm)mm3

2 2 因此，从某一可见度为零的位置到下一个可见度为零的位置，其间光变化应Lm1m122122

式中

12。利用式（3）2时间相干性是光源相干程度的一个描述。为简单起见，以入射角i0相距为d的薄膜上、下两表面反射光的情况。这时两束光的

L2d，条，清晰。当d增加某一数值d后，原有的条纹变成一片模糊，2d就叫作相干长度，用Lmctm表示。它们之间就不可能发生，只有当波列长度大于光的时光才能在半发射镜，波长为0，谱线宽度为，也就是说“单色光”是由波长为02

有的波长组成的，各个波长对应一 花纹。随着距离d的增加，02

之间所形成的各套条纹就逐渐错开了当d增加到使两者错开一条条纹时就看不到涉条纹了，这时对应的2dLmLm与0及

L

波长差越小，光源的单色性越好，相干长度就越长，所以上面两种解释是完全一致的。相干时间tm则用下式表示 m0 钠光灯所发射的谱线为589.0nm

而言，其和是同一数量级，相干长度为波长数量级，仅能看到级数很小的几条彩色条五．透明薄片折射率（或厚度）白光条

（

只有用白光才能判断出条纹，利用这一点可定出d0的位置。当视场中出现条纹之后，在M1与A之间放入折射率为n、厚度为l的透明物体则此时要比原来增

L2l(n因而条纹移出视场范围如果将M1向A前移dd及l，可由下式

d 条纹会重新出现2dl(n

n实验内容与分析2M2镜的中部，此时在毛3M234、将扩束镜插入光路，在毛玻璃屏上看到弧形条纹，仔细调节M2镜背面的3个微螺丝，使在毛玻璃屏上看到一组同心圆等倾条纹5、转动仪的大鼓轮使标尺的示数在35mm，反时针转动大鼓轮，减小M1、M2镜的光，找到其光接近为0的位置；x1mm（品xx1mm（品x2mm（加样品lx1x2/123d▲对数据进行误差分析：3

0.078690.07870l 33

3(ll(lli3

1.589101.589104A

3uA3

9.174105P0.68n3t因子tP1.32，所以修正过后的AAA=tPu1.329.1741051.211104AB仪0.00001估2 B 0.0000120.0000052mm2 U068

uBC(tu(tu)22pB1.21110423.727106B

1.212104dB

l(0.078600.00012)mmPduBBC仪C0.0043 22 U0 22 d(0.1510.001)mmP由

nl

10.078601

nld

dnld UnUlUd0.000120.001 Un0.00815n0.008151.5210.0124Pn1.5210.012P▲对