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求专业人士回答:迈克尔逊干涉仪的干涉级次.哪儿是第1级,哪儿是第n级,相邻两级之间的间距是多少?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/06 00:25:29
求专业人士回答:迈克尔逊干涉仪的干涉级次.哪儿是第1级,哪儿是第n级,相邻两级之间的间距是多少?
看你迈克尔逊干涉仪是什么状态了,如果用在等厚干涉的时候,那么就是镜子1和镜子2的像所在直线的焦点上,因为2nhcosa=kλ,a是倾斜角,在等厚干涉中,这个不变,h决定了干涉级次,所以当h=0的时候是0级干涉,边上的那个条纹就是1级.在往后数,几个条纹就是几级,N个条纹就是N级!
等倾干涉的时候,公式一样2nhcosa=kλ,但是这里面h是镜子1和镜子2的像形成的平行空气砖的厚度,这个不变,a是入射光的倾斜角,这个才是变的,明显可见,当k=0的时候,cosa是等于0的,所以入射角a必须等于90°,也就是说,在无穷远的地方是0级,越往内级数越大,中心是第N级再加个小数,表示条纹没有出来完!
再问: 等倾干涉.如果a=90°,那边上的那些条纹是哪儿来的?没有光哪儿来的条纹?而且我要的是通过前后转几圈螺旋就可以确定干涉条纹的级次,以及他们之间的间距,不是要从无穷远开始数.只有面前的那块小屏幕.
再答: 这个简单啊,你不用从无穷远开始数,你直接数中间就好了啊,你转几圈,然后数一下出来多少条纹,然后就知道你中心的干涉级增加或者减少了多少级,这样一算就可以直接算出来设中心干涉级次为m0,考虑半波损失,2nh0+λ/2=m0λ,然后转动你的螺旋,厚度变化为h2,所以2nh2+λ/2=m2λ 如果你波长是已知的,那么看你条纹多出来多少,或者缩进去多少,厚度加大,干涉级次加大,条纹从中心往外扩,所以m2=m0+N个条纹,h2-h0可以从读数上读出来,这样,这里面h0,h2,m0未知,其他都知道了, 三个未知数,三个方程: 2nh0+λ/2=m0λ 2nh2+λ/2=m2λ h2-h0=Δh(两次读数差)。 就可以解出最开始中心干涉级次m0,和后来移动以后的中心干涉级次m2!
再问: 我现在遇到一个题目就是要从无穷远处开始数的:开始时屏幕上可见10级,转动以后向内收缩了10级,只可以看见5级了.问,最初的时候中央是第几级.
再答: 你可以把你的问题说全不?这道题目原来是怎么描述的?我看不明白你说的!你把原题发上来!
再问: 迈克尔逊干涉仪以波长为589.3nm的钠黄光作为光源,观察到视场中心为亮点,此外还能看到10个亮环,今移动一臂中的反射镜,发现有10个亮环向中心收缩而消失,此时视场中除了中心亮点外还剩5个亮环.求: 1.反射镜移动的距离. 2.开始时中心来给你点的干涉级. 3.反射镜移动后,视场中最外圈亮环的干涉级. 第一问就不说了:2.9465um.问题就在第二问和第三问.答案是20和5. 谢了!
再答: 2,根据等倾干涉从中间数起第N个亮条纹的条纹半径公式:rN=(f/n0)*(√(nλ/h)*√(N-1+ε))。其中rN是半径,N是从中心向外数第N个圆环的数量,f是透镜焦距,n0是空气折射率等于1,n是介质折射率,这里是空气介质所以也是1,λ是波长,h是介质厚度,ε是中心不是亮纹的时候的修正数,如果中心是亮斑认为这个值是0。根号从紧挨的第一个括号到这个括号结束! 所以: 对于第一个:r10=f*(√(λ/h1)*√(10-1))。 对于第二个:r5=f*(√(λ/h2)*√(5-1))。 因为r10和r5都是光屏边缘,所以r10=r5 所以√(9/h1)=√(4/h2),又因为h2-h1=2.9465,两个方程两个未知数,解得h1=??,h2=??。 有因为中心干涉级m0=2nh/λ+0.5,所以开始时中心干涉级为m0=2h1/λ+0.5=。。。。 3,由半径公式可以看出,当h增大的时候,相同干涉级的半径反而减小,所以说明h2比h1大,导致相同干涉级向内移动。又因为中心干涉级次正比与厚度h,所以厚度增加中心干涉级加大,也就是说消失了10个圆环,中心干涉级反而增加了10,那么就是m0+10,再加上边上有5个圆环,每向外一个圆环,干涉级次减少1(无限远处是0级)所以最终结果是m0+5。 求加分,好歹也打了半天了!