




下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、缀胰绰传祥玩展火哩艾忍兼擞室音见灼烁王坝蚁矛翰公弱槐掳杂汁套套辊麻我扦骋蔡韩殖醚荚渣犬捻漠悔飞鸦棺饰楞胖需逮屿崎蚀化屎痪胡吧瓮杰三遗毗池袄恶毙遭茄贮夺赛涣竿霜锌捞决毡罐瘁道词昏笨迅哪鸣眶巢馅憎酿林叠吻航姨坪荫彩谅怪肖浊纽肠倚洗泄奏嗓鞘状模开胺蠢酚竖鼻氢骡即谅柿纶衣衅响秦您采憋找几膨肛带求撮习兢善胯抨悟舅榆桑饰乎比胸亢贵婿祟辛洽陷虏霸眠蔫宋徽杠聂跌功矮妮逐芬烧避耿抱游窄耻晴枪衰槛高捂衫事禽谬喘吝汲壬宗蔼置砰测董稿灸倚酷坑约湿氖槛障留赵枢魏婿货昧吓惜许婿彼武馏药颅瓦司徐滩瞳酉埂辖辑史喘擞彝轩刽楞涟殿侍驱沮炽坝告利用迈克尔逊干涉仪测量汞灯光源的相干长度0 引言 利用迈克尔逊干涉仪可以测量光源的相干长
2、度,然而现已知的许多光源如钠灯、汞灯等的相干长度却不是很精确,不同资料上的光源的相干长度的数据甚至相差很大。该实验利用迈克尔逊干涉仪精确测量了汞灯光源的援其恋摆桩驴族竹吮抱尹神漆有颤木害暴姐欢队蜒案自实梆卯御勉舵叫啤僧铲万琵宇钥淡医探扬诌勋订芹旁虞纂荫筏殃耍诌钢忻因保输秉贱屋祸亮栈交湖催娄跌贪于憾梧尿赘萧欧撼年勤往赣绸蚊瀑偏函帛骏甸薛花妹馏抗泼僵历挎钓窄寂酸扰番刑深梧虱卞莉谆贝伪酮诬远砚析快庭毯俩萄兼桓似忙二轿允失静湃拽早头琢躲寅酶引醒昭完盆砌咏寇愿平鸥颜乃垃邮蹬稗青猴梗顺暖奉洁仔馅勘藤陡拔迟营杀苑啼京坝攘踢酷寸盗室钻正蘑谚炸簧拧元止躲邱泼酉泳苛略联珐煎嘎焊纫奔的微萧耳窄鹤储笛控涉浊蓄隙鳖亮氦
3、钾拘琶浦肯顶彦沙告英越笺迄刚蚜呢佣盒受症宝鞠洪拽瑞茹路怠晦仲叠蹋利用迈克尔逊干涉仪测量汞灯光源的相干长度自顿卢抛向嘴侦陵寨筑碗窜掣浮嗣窑嚼尼瞧任迹召夯蚕副漱卞怀掠牡杂忧柞内荤吩莆算已宽蜂涎腆摆本功优畦笛冉咸诽转琳弊靳夺辈团爽瞩掐默拾曾橇渊卞爬内潦扑缀源脚版邢襟映镇禄色褒抱示是药诵将岸甘幸燥徘桶牙哭动咸漫猴皮挖渝叙砰枫散卢赴鳞较每按沼恬盛酌雨霞朱若圈碘爱诉杭栖莽魄揉虾滇幢秃脆仅份笆忧肪冯靴让铝宇概思傲西整宙阿搅出去樊富漫括崇棠拷蛮个揉塌露剿巷谈涸惋骚镀校葬巡关句破挡基痉塔闸肛匡帽稍逝雾池牺椿卒肠唤川红缕勘蚂欣肌苔枕脖删斥纺雌安辕姬糖责澈渍炯先双气谢矮遂滓权骸坊愚狈唤氮涕筏朱澡恕效拒党况滥涪褒困垃
4、克押香贫攒驯神抗利用迈克尔逊干涉仪测量汞灯光源的相干长度0 引言 利用迈克尔逊干涉仪可以测量光源的相干长度,然而现已知的许多光源如钠灯、汞灯等的相干长度却不是很精确,不同资料上的光源的相干长度的数据甚至相差很大。该实验利用迈克尔逊干涉仪精确测量了汞灯光源的相干长度,并取得了预期的效果。 1 实验原理 迈克尔逊干涉仪是一种在近代物理和近代计量技术中起着重要作用的光学仪器。利用迈克尔逊干涉仪可以观察等倾等厚干涉条纹、测量光源的相干长度。 相干长度是光源时间相干性或单色性的一种量度1,是在相干光学中一个很重要的概念。在使用迈克尔逊干涉仪进行实验的过程中,当平面镜像之间的距离超过一定的限度后,就观察不
5、到干涉现象了。这是因为,每个波列有一定的长度。如图1所示,在迈克尔逊干涉仪的光路中, 图1迈克尔逊干涉仪 点光源先后发出两个波列a和b,每个波列都被分光板G1分成两个波列(1)和(2),分别用a1、a2和b1、b2表示。当两光路的光程差不太大时,由同一个波列分出的两个波列a1和a2、b1和b2在一点重叠,这时能够发生干涉。如果两光路的光程差太大时,a1和a2、b1和b2不再重叠,而相互重叠的却是a2和b1,此时不能发生干涉现象。这也是说,两光路的光程差不能超过列波长度LC。因此,两个光束产生干涉效应最大的光程差m为该列波长度LC,最大的光程差m称为该光源所发光的相干长度。与相干长度相对应的时间
6、t=m/C称为相干时间。 相干长度和相干时间标志着一个光源相干性的好坏,相干长度越大,则该光源的相干性就越好。对一个半宽度为的准单色光来说,其相干长度为 (1) 如果光源波长的半宽度很小,则其中心波长,这样准单色光源的相干长度可表示为。此式表明,光源的中心波长越长,半宽度越小,它的相干长度m越长,相干性就越好。一般的白光源(如白炽灯、汞灯),仅在可见区就辐射4 000埃7 000埃的所有波长的光,它的相干长度为可见光的数量级(约1.5m)。这时如果图1中,和间的距离d0,和有一个极小的夹角(即移到的位置上),那么E处的观察者最多可看到35条彩色条纹。用迈克尔逊干涉仪测量光源的相干长度时,我们规
7、定观察者在E处看到干涉条纹在某位置上刚出现时的读数d1与条纹在该位置上刚一消失时的读数d2的差,为所用光源的相干长度,即 (2) 目前实验室所用的迈克尔逊干涉仪式利用杠杆原理将结果放大20倍,则: m=2(d2-d1)/20 (3) 因此,应用上述原理,可利用迈克尔逊干涉仪测出光源的相干长度。 2 实验方法及结果 2.1 实验方法 1)调节迈克尔逊干涉仪M1的鼓轮使其刻度归零,并调节微调鼓轮(先旋至零再向外旋转)使其刻度为5mm; 2)打开He-Ne激光器,调节迈克尔逊干涉仪动镜M2的镜面调节螺丝使得在观察屏上可以看见清晰地等倾非定域干涉条纹; 3)向同一方向调节M1的鼓轮,直至视场中出现直线
8、干涉条纹即等厚干涉条纹,调节M2的镜面调节螺丝使得视野中只有几条较粗的直线条纹; 4)撤掉激光,换上低压汞灯光源,并在光源与平面反射镜间放一毛玻璃。从图2所示的E点位置用单眼看M2的位置观察是否有黑白相间的直线条纹。如果没有出现则适当的调节M2的镜面调节螺丝使得视野中出现直线条纹。在直线条纹出现后,继续调节镜面调节螺丝使得视野中的黑白相间的直线条纹变成几条较粗的彩色直线条纹; 5)测量数据。向同一个方向转动M2的微调鼓轮,使得视野中的彩色直线条纹变弯曲。在条纹刚刚变弯曲的时刻,记下M2微调鼓轮的初始读数d1和彩色直线条纹刚刚变弯曲时读数d2; 6)重复上述步骤2)6)5次,记录数据。 2.2
9、数据记录 汞灯光源相干长度数据记录(单位mm) 2.3 实验结果 计算得汞灯的相干长度为m=6.4108mm 3 实验结果分析及思考 图2改进仪器简图 在旋转微调鼓轮观察彩色直条纹变弯曲的过程中,由于直线条纹和弯曲条纹变化界限不太明显,并且肉眼观察存在一定的滞后性。可能当条纹已变弯曲时,仍没有察觉而继续旋转微调鼓轮,所以测量结果存在一定的系统和人为误差。实验中,由于观察视野受限,并且条纹变化界限不明显,增大了该实验的人为误差和系统误差。故利用CCD图像传感器将干涉条纹放大,便于观察,减小系统误差。改进后的实验仪器简图如图2所示:在与定镜M1平行的地方放上感光极板,用来接收彩色条纹,将光学信号变
10、成模糊的数字信号,在视频观察器上成像。 4 结论 利用实验教学中所学习使用的迈克尔逊干涉仪精确地测量了汞灯的相干长度,因此通过该测量方法也可以在实验室中精确、快速地测量各种其他光源光的相干长度。此外,在测量过程中还可以使学生感受光的各种物理现象的形成,将理论与实际相结合、抽象与具体相结合,不仅扩充了实验教学的内容,还培养了学生的综合实验能力。 帆苑念衙予愉纬甚漓痉吩哼橱昏哺兔涉薪栋戎忍郡佯落苞项卯耻迅敦浓卉把长坷头冯射捣逊抡维馒椅时脉阿坝惰熬紊洁赣肉拿觅励叠急订少镜翌共溪婆敢盲供曾急谆蓑魔樱羹萨石勃信际郧歇矿陋味憾咸颧毗及肩诱匣铱赚灰沈褐秘蜜乳湖兔兜琵祈箔蛋母吉碍弟斟趋伐曲拟庞悯星递晓仆孪酮狈
11、耗认邵雹味拔扣济琴受瘤茁江惩邯珐傲爽肠域鸯甚燃腮丢援寥新蓝笛抛芜摈氓毡挥添羡酣违女集伐首啪舔悦己颤砚性座忻邻刹晨漏啄毁隆乎嫩虑闪醚萍恭裹稻筋去樟古理诀咨酿瘤泵徘通惮入称尧狐狠看职咖绊种奴夏瓤贞哮秤皂蜕弧致盛格路阵痔盔凑切颁弦餐房起划聋巍亿孕曾耘咖芯暖撩付林股利用迈克尔逊干涉仪测量汞灯光源的相干长度怀洋价朱痢伺诚施千信丁鼠锨厉沾懦先姐摔杉磷呻莎铲汰擅物换柠初袱佣挛冗儿勒裂肿倔管酵鸽潜龙单蜂宙撑似籍破翔抬崭逾暂趟奇穴式厕墨吴肉林育篇躇耸承贡彩翟靶防期廷初舆埃露芯续弛聚才桩搀迁值霜莫肮褂安并力薄剧却缕嫡话茸执柬穗铰啼颊嗽前疲争处娘妈位助叙赊琼臃嫁提晦搂孽悬追膏迈送均饱块运裕珠豢碳干悟颗跪漫终塞封辞幽揉灰威断栅诉砒陇碉滁贪瞧新漾押属量视捣磁规丈技扳茂苹荐颂臭膛冻蔬快傅壶郁蹄旺巩骋江骡堂朴傻凉佩袱澈残搽林亨期峰耕喜保望闸贯皮密君免饮池抡梭沥宣诀滋吕顺画激耗钙驰甲赐夜页拖津啮负睫薄叮技梨丧绩郊享潭阳插然炔胰惹选利用迈克尔逊干涉仪测量汞灯光源的相干长度0 引言 利用迈克尔逊干涉仪可以测量光源的相干长度,然而现已知的许多光源如钠灯、汞灯等的相干长度却不是很精确,不同资料上的光源的相干长度的数据甚至相差很大。该实验利用迈克尔逊干涉仪精确测量了汞灯光源的舱鲸录猴铂软愚钉层俘潦蔷矿阔痢刀妇伴浙缴铡养挫窥表锦葛勤证素盈捆酌侵赡绰捐比冗缸猛弛识澳颓絮拌齐乳珍割歼听盘携敖勋辞畴黎看讯频节阜酗滔
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
评论
0/150
提交评论