第五节
法布里 — 珀罗干涉仪多光束干涉
? 迈克耳孙干涉仪是应用分振幅原理的干涉仪,波幅分解后成为一个双
光束系统,如果两束光的强度相同即振幅都等有 A1,则光强为
图 1-15
2c o s4)c o s1(2 22121
?? ???? AA
? 它介乎最大值 和最小值 0之间,随位相差 连续改变,用实验方法
不易测定最大值或最小值的精确位置。对实际应用来说,干涉花样最
好是十分狭窄,边缘清晰,并且十分明亮的条纹,此外还要求亮条纹
能被比较宽阔而相对黑暗的区域隔开。要是我们采用位相差相同的多
光束干涉系统。
? 这些要求便可实现,在最理想的情况下,仅在对应于某一指定值的
处才出现十分锐利的最大值,而其它各处都是最小值。法布里 — 珀罗
干涉仪就是这种重要实验装置。
图 1-16
214A ??
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图 1-17
? 这些透射光束都是相互平行的,如果一起通过透镜 L2,则在焦平面上
形成薄膜干涉条纹,每相邻两光束在到达透镜 L2的焦平面上的同一点
时,彼此的光程差值都一样:
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位相差为
? 若第一束透射光的初位相为零,则各光束的位相依次为
振幅以等比级数(公比为 )依次减小,位相则以等差级数(公差为 )
而依次增加。
多束透射光叠加的合振幅 A可按如下方法计算:
则合振动为:
利有无穷等比级数求和公式:
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称为精细度,它是干涉条纹细锐程度的量度。
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A2对于给定的 值,随 而变,当时,振
幅为最大值 A0,当 时,振幅为最小值。
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时,不论 值大小如何,A几乎不变0?? ?
时,只有 时 方出现最大值1?? ?? k2?
反射率 越大,可见度越显著。?
当 G,面的反射率很大时(实际上可达 90%,甚至 98%以上),
由 透射出来的各光束的振幅基本相等,这接近于等振幅的
多光束干涉。计算这些光束的叠加结果,
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A0为每束光的振幅,N为光束的总数,则为各相邻
光束之间的位相差。
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这时已变经最大值的条件。
?由此可见,在两个相邻最大值之间分布着( N-1)个最小
值,又因为相邻最小值之间,必有一个最大值,故在两
个相邻的最大值之间分布着( N-2)个较弱的最大光强,
称为次最大,可以证明,当 N很大时,
最强的次最大不超过最大值的 。
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法布里 — 珀罗干涉仪多光束干涉
? 迈克耳孙干涉仪是应用分振幅原理的干涉仪,波幅分解后成为一个双
光束系统,如果两束光的强度相同即振幅都等有 A1,则光强为
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? 这些要求便可实现,在最理想的情况下,仅在对应于某一指定值的
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这时已变经最大值的条件。
?由此可见,在两个相邻最大值之间分布着( N-1)个最小
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个相邻的最大值之间分布着( N-2)个较弱的最大光强,
称为次最大,可以证明,当 N很大时,
最强的次最大不超过最大值的 。
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