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光干涉的一般理论

物理光折射实验OO

接触式干涉仪检定规程

光栅大学物理

光干涉的一般理论

1、1800年，托马斯·杨发表了《在声和光方面的实验与问题》的OO，认为光与声都是波，光是以太介质中传播的纵振动，不同颜色的光与不同频率的声音是相类似的。他在分析了水波的叠加现象之后说，在声波叠加的情况下，可以产生的加强和减弱，出现复合声调和拍频。尤其重要的是，他提出了“干涉”的概念。

2、1801年，他在英国皇家学会上宣读了关于薄膜色的OO。OO进一步扩充和发展了惠更斯的波动说，明确地提出了光具有频率和波长，完善了光波的概念。他比较OO地解释了牛顿环的干涉现象，认为“当有不同起源的两个振动运动或者完全相同，或者在方向很接近时，那么它们的共同作用等于它们每一个振动单独所发生的作用之和”。这在实际上已经提出了光的相干条件及干涉原理。

3、这一年，他在发表于《哲学会报》上的OO中，全面地阐述了干涉原理：“同一束光的两不同部分以不同的路径，要么完全一样地、要么在方向上十分接近地进入眼睛，在光线的路程差是某个长度的整数倍的地方，光就被加强，而在干涉区域中间状态，光将最强；对于不同颜色的光束来说，这个长度是不同的。”

4、1802年，托马斯·杨在英国皇家学会讲演时，引用自己所做的双孔（双缝）干涉实验。他说：“为使这两部分光在屏幕上引起的效果叠加起来，需要使来自同一光源、经过不同路径的光到达同一区域，而不使其相离散，如有离散，也能根据回折、反射或折射把光从一方或从两方重合起来，将它们的效果叠加。但是，最简单的办法是将平行光通过两个相距很近的OO。OO作为新的光源，从那里发出了球面光波，照射到屏幕上，光的暗影对称地向两侧散开。然而，屏幕与小孔的距离越远，从小孔射来的光就越按相同的角度延伸与扩张。同时，小孔间的距离越近，从它们射出的光就越按比例扩张，这两部分光叠合后，在屏幕上正对两小孔连线的中心处最明亮。两侧部分，光从两个小孔到达各点有一定的路程差，若路程差是光波波长的1倍、2倍、3倍……则屏幕上的这些地方为亮区，并且相邻的亮区间的距离相等。另一方面，介于亮区中间的暗区，则对应于路程差为光波波长的倍的地方。”这就是著名的杨氏双孔（双缝）实验。

物理光折射实验OO

1、杨在“关于声和光的实验与研究提纲”的OO中指出，光的微粒说存在着两个缺点：一是既然发射出光微粒的力量是多种多样的，那么，为什么又认为所有发光体发出的光都具有同样的速度?二是透明物体表面产生部分反射时，为什么同一类光线有的被反射，有的却透过去了呢?杨认为，如果把光看成类似于声音那样的波动，上述两个缺点就会避免。

2、为了证明光是波动的，杨在OO中把“干涉”一词引入光学领域，提出光的“干涉原理”，即“同一光源的部分光线当从不同的渠道，恰好由同一个方向或者大致相同的方向进人眼睛时，光程差是固定长度的整数倍时最亮，相干涉的两个部分处于均衡状态时最暗，这个长度因颜色而异”。

3、杨氏对此进行了实验，他在百叶窗上开了一个小洞，用厚纸片盖住，再在纸片上戳一个很小的洞。让光线透过，并用一面镜子反射透过的光线。他用一个厚约1/30英寸的纸片把这束光从中间分成两束，结果看到了相交的光线和阴影。这说明两束光线可以像波一样相互干涉。这就是著名的“杨氏干涉实验”。

4、杨氏实验是物理学史上一个非常著名的实验，杨氏以一种非常巧妙的方法获得了两束相干光，观察到了干涉条纹。他第一次以明确的形式提出了光波叠加的原理，并以光的波动性解释了干涉现象。随着光学的发展，人们至今仍能从中提取出很多重要概念和新的认识。无论是经典光学还是近代光学，杨氏实验的意义都是十分重大的。

接触式干涉仪检定规程

1、????激光回馈（Laser feedback），又叫激光自混合干涉(self-mixing)，是指激光器输出的光，一部分被外部物体反射或者散射后，携带有外部物体的信息，再次回到激光谐振腔内，从而调制激光器的输出功率、频率、模式、偏振态等的一种物理现象。激光回馈通常被认为是一个需要避免的问题，因为没有经过控制的激光回馈会引起激光功率的不稳定以及激光频率的漂移，从而给光学系统带来测量误差。因此，研究人员曾经花费大量精力来消除这个问题以保证激光器的输出性能。但是，自King和Steward发现了激光回馈可以用来测量位移、速度的功能后，人们开始意识到经过控制的激光回馈可以非常有用。此后，由于激光回馈系统具有高相位灵敏度、结构紧凑可以自准直的优点，它开始在线宽压缩、混沌控制、随机数获取、稳频和精密位移测量等领域吸引了大量的注意力。事实上，激光回馈也是一种干涉效应，只不过是腔外的光与谐振腔内的光干涉仪，干涉效应在激光腔内发生，而传统的干涉仪则是在腔外通过分振幅、偏振等方法实现干涉。因此，回馈干涉仪同传统干涉仪一样，回馈信号的波动周期为激光波长的一半，可以溯源到光波长。????目前，激光回馈效应及应用在气体激光器、半导体激光器最近都开展了相当多的研究。最近，基于B类微片激光器（例如Nd:YAG, Nd:YVO4, LiNdP4O12等）的外腔移频回馈得到了广泛的研究。这是因为，B类激光器对微弱的光回馈信号有一个放大因子γc/γ1，其中γc是激光谐振腔光场倒空速率，γ1是反转粒子数的衰减速率。对于典型的固体微片激光器，这个比例可以达到10量级，从而使微片激光器对于微弱的回馈光具有非常高的灵敏度，甚至一个粗糙表面散射的微弱光信号都可以检测到。基于这一特点，研究人员在位移测量、速度测量、振动测量、绝对距离测量、显微成像等领域都开展来的大量的较有特色的研究。????目前，国外开展激光回馈研究的课题组有日本的K. Otsuka、法国的E. Lacot、意大利的SDonati、G. Giuliani等课题组，国内开展激光回馈研究的有清华大学的张书练教授课题组、南京师范大学的王鸣教授课题组、太原理工大学的王云才课题组等。????目前，利用回馈原理工作的产品化仪器有清华大学张书练教授课题组研发的、北京镭测科技公司生产的微片激光回馈干涉仪（无靶/非接触干涉仪/测振仪），该仪器可以实现非配合目标的非接触式测量，与传统激光干涉仪相比具有操作方便、不需靶镜的优点。

光栅大学物理

1、摘要： 了解实验基本原理，利用分光计测量衍射光栅常数。光栅衍射花样是由夫琅和费衍射对多光束干涉调制的结果，两种入射主要对光斜入射时光栅衍射光强分布进行了分析和研究，发现入射角不同时，+1级、—1级条纹位置会有明显的移动。

2、Abstract: To understand the basic principles of eOOeriments using the spectrometer measurement of diffraction grating constant.The grating diffraction pattern is composed of Fraunhofer diffraction on multiple beOO interference modulation results,two kinds of lights incident at oblique incidence grating diffraction intensity distribution are OOOOyzed and discussed,found the incidence angle at the sOOe time,+1,-1 level stripe OOy have moved significantly.

3、Keywords: grating constant, diffraction angle, optical path difference, OOOOytic skills, the role of divergence.