多光束干涉.ppt

第第第第1 1章章章章 光的干涉光的干涉光的干涉光的干涉1-5 1-5 法布里法布里-泊罗干涉仪泊罗干涉仪一一一一 多光束干涉多光束干涉多光束干涉多光束干涉1、数学补充：、数学补充：若有两束相干光若有两束相干光由由则：则：复数振幅复数振幅两束相干光叠加：两束相干光叠加：1第第第第1 1章章章章 光的干涉光的干涉光的干涉光的干涉1-5 1-5 法布里法布里-泊罗干涉仪泊罗干涉仪由：由：则有：则有：又有：又有：2第第第第1 1章章章章 光的干涉光的干涉光的干涉光的干涉1-5 1-5 法布里法布里-泊罗干涉仪泊罗干涉仪2、多光束干涉多光束干涉：用一独立光源的用一独立光源的光线，入射到两个平光线，入射到两个平行的介质板中，利用行的介质板中，利用光的反射、折射形成光的反射、折射形成多光束干涉多光束干涉.d nP其中：其中：（半波损失抵消）（半波损失抵消）对对多光束合成，利用多光束合成，利用复数振幅复数振幅相加，即能考虑相相加，即能考虑相位也能考虑振幅位也能考虑振幅.3第第第第1 1章章章章 光的干涉光的干涉光的干涉光的干涉1-5 1-5 法布里法布里-泊罗干涉仪泊罗干涉仪d nPA1A2A3A4A5每一光线相位依次落后每一光线相位依次落后.4第第第第1 1章章章章 光的干涉光的干涉光的干涉光的干涉1-5 1-5 法布里法布里-泊罗干涉仪泊罗干涉仪多光束合成的光强：多光束合成的光强：合成的光强！合成的光强！3、讨论光强分布特点：、讨论光强分布特点：5第第第第1 1章章章章 光的干涉光的干涉光的干涉光的干涉1-5 1-5 法布里法布里-泊罗干涉仪泊罗干涉仪当：当：时，光强最大时，光强最大.代入：代入：不不定定式式利用利用 “罗比塔罗比塔”法则得：法则得：6第第第第1 1章章章章 光的干涉光的干涉光的干涉光的干涉1-5 1-5 法布里法布里-泊罗干涉仪泊罗干涉仪所以：所以：结论：结论：当相邻光线的相位差当相邻光线的相位差光强最大光强最大.由：由：若若光强最小！光强最小！7第第第第1 1章章章章 光的干涉光的干涉光的干涉光的干涉1-5 1-5 法布里法布里-泊罗干涉仪泊罗干涉仪 在在相邻相邻最大光强之间有（最大光强之间有（N-1）个最小光强，还个最小光强，还有次极大光强有次极大光强.次极大光强位置：次极大光强位置：利用利用 dI/d=0 可解得；可解得；由由这是一个超越函数，无法求解！这是一个超越函数，无法求解！8第第第第1 1章章章章 光的干涉光的干涉光的干涉光的干涉1-5 1-5 法布里法布里-泊罗干涉仪泊罗干涉仪 由于在由于在相邻相邻最大光强之间有最大光强之间有（N-1）个最小光强，所以；可个最小光强，所以；可能存在的次极大光强最多有能存在的次极大光强最多有 （N-2）个个.2 4 (k=N)(k=2N)N-1个暗纹即：当即：当存在的次极大光强存在的次极大光强.将将“超越函数超越函数”平方，可得：平方，可得：9第第第第1 1章章章章 光的干涉光的干涉光的干涉光的干涉1-5 1-5 法布里法布里-泊罗干涉仪泊罗干涉仪代入代入 得得当当 N 较大，取较大，取 k=1.10第第第第1 1章章章章 光的干涉光的干涉光的干涉光的干涉1-5 1-5 法布里法布里-泊罗干涉仪泊罗干涉仪二二二二 法布里法布里法布里法布里泊罗干涉仪泊罗干涉仪泊罗干涉仪泊罗干涉仪（多光束干涉多光束干涉仪）仪）仪）仪）1、结构结构：由两个平行的介质板组成，在两介质板相：由两个平行的介质板组成，在两介质板相对的平面上镀高反射薄膜，且几何误差在对的平面上镀高反射薄膜，且几何误差在/20/50之间之间.d 由于光在介质和薄膜上反射、折由于光在介质和薄膜上反射、折射时有能量损失，引入反射比（射时有能量损失，引入反射比（r）、）、透射比（透射比（t）.aarataratatt+ar由：光的可逆性原理由：光的可逆性原理att+ar=a tt+r=1 11第第第第1 1章章章章 光的干涉光的干涉光的干涉光的干涉1-5 1-5 法布里法布里-泊罗干涉仪泊罗干涉仪d na2、原理原理：相邻光线的相邻光线的光程差、相位差；光程差、相位差；（无半波损失）（无半波损失）合振幅等于合振幅等于复数振幅复数振幅相加相加.该式为：公比等于该式为：公比等于 的等比级数的等比级数.12第第第第1 1章章章章 光的干涉光的干涉光的干涉光的干涉1-5 1-5 法布里法布里-泊罗干涉仪泊罗干涉仪级数求和：级数求和：（tt+r=1）令：反射比令：反射比 r =（反射率）反射率）.13第第第第1 1章章章章 光的干涉光的干涉光的干涉光的干涉1-5 1-5 法布里法布里-泊罗干涉仪泊罗干涉仪爱爱里里函函数数结论：光强结论：光强最大值最大值最小值最小值14第第第第1 1章章章章 光的干涉光的干涉光的干涉光的干涉1-5 1-5 法布里法布里-泊罗干涉仪泊罗干涉仪3、Fabry-Perot 干涉仪应用干涉仪应用光谱超精细结构分析光谱超精细结构分析.0 2 15