中文名 | 双缝干涉 | 外文名 | double-slit interference [1] |
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应用学科 | 量子物理学 | 实验原理 | 波的干涉 |
学术范围 | 光学 |
(图为白光双缝干涉图像)
平行的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上,狭缝相距很近,平行光的光波会同时传到狭缝,它们就成了两个振动情况总是相同的波源称为相干波源,它们发出的光在档板后面的空间相互叠加,就发生了干涉现象。
补充概念:当单色光经过双缝后,在屏上产生了明暗相间的干涉条纹。当屏上某处与两个狭缝的路程差是半波长的偶数倍时,形成亮条纹。当屏上某处与两个狭缝的路程差是 半个波长的奇数倍时,出现暗条纹。
干涉条纹宽度x=L(屏到狭缝水平距离)*波长/d(双缝间距)
叠加干涉(亮纹):
相消干涉(暗纹):
该实验被评为“物理最美实验”之一。
该实验的原理为波的干涉。
发生干涉的条件:相干光源:频率相同,振动方向平行,相位相同或相位差恒定的两列波2100433B
汞灯可用谱线:365.0nm(紫外光)、404.7nm(兰紫光)、435.8nm(兰光)、546.1nm(绿光)、577.0nm(黄光)。
干涉原理上来说,白光和激光没有本质区别,就是频率有差别而已 。但目前使用的大部分迈克尔逊干涉仪是 白光式的。
观察条纹反差起伏周期光程差改变量相干度相干度=平均波平/波差波差=平均波平/相干度原理:假设反差光程差改变量=(m+1)λ1=mλ2=相干度m=λ1/(λ2-λ1)相干度=mλ...
根据光学中杨氏双缝干涉实验原理设计出超声波双缝干涉测量声速的实验装置.运用波的干涉原理,将声波接收器接收到的干涉信号输入到示波器,通过示波器来显示干涉极大和干涉极小现象,利用分光计的双游标读数原理测量干涉极大和干涉极小对应的θ角.通过实验数据计算得出干涉极大和极小对应的声速分别为(336.2±0.3)m/s,(338.8±0.2)m/s.
用白光干涉仪自动测量金刚石砂轮表面形貌时,为了获得更精准的干涉区域,在干涉仪所采集到的一系列图像中,首先通过计算相邻的2张图像各像素灰度值的变化从而得到一系列新的灰度图像。然后计算每帧新图像的非零点像素的均值和极值,据此计算得出用于确定干涉区域的阈值以实现自动扫描。实验表明:此方法运算速度较快,而且对局部区域的干涉更敏感,可以更精确地搜索出干涉区间。采用步进电机和压电陶瓷二级驱动,可以在100 s内实现100μm范围内扫描区间的自动获取并实现垂直方向的数据采集。
运用光干涉原理,如迈克尔逊光干涉原理,雅敏干涉原理,瑞利干涉,双缝干涉等光干涉原理,得到气体检测干涉图像,与高发展的软硬件技术相结合。用图像传感器对图像信号接收并传输至中央微处理系统,处理后结果直接显示于显示屏或数码管上。
一说到测量光的波长,头脑中的第一反应就是需要精密的测量仪器——双缝干涉仪,第二个反应大概就是这个精密仪器不好调,常常调得眼花头昏还没调好。刘剑锋 设计了一种用卷尺测量波长的实验方法。
小型激光器1台(或激光笔)、双缝干涉仪中不同缝宽的双缝2个、卷尺及学生用刻度尺、铁架台及夹子。
如图2所示,将实验室用小型氦氖激光器置于讲台上,用铁架台及夹子夹住“双缝”,并让“双缝”处于竖直状态。将铁架台置于激光器前,打开激光器,让光束沿水平方向射出,调节铁架台上的夹子,使激光恰好能通过“双缝”,这时就能在教室后面的白色墙(屏幕)上看见清晰的双缝干涉条纹。用刻度尺量出墙上的条纹间距
光瓦,即是光干涉式甲烷测定器,光学瓦检仪,光学瓦检仪。随着技术的发展,有了更为先进的数字光瓦。
数字光瓦运用光干涉原理,如迈克尔逊光干涉原理,雅敏干涉原理,瑞利干涉,双缝干涉等光干涉原理,得到气体检测干涉图像,与现在高发展的软硬件技术相结合。用图像传感器对图像信号接收并传输至中央微处理系统,处理后结果直接显示于显示屏或数码管上。