文档介绍：多光束干预-研究性实验报告
多光束干预
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根底物理实验研究性报告
多光束干预与法布里—珀***预仪

第一作者：

下面来讨论反射光和透射光的振幅。设入射光振幅为A，那么反射光的振幅为，反射光的振幅为，…；透射光的振幅为，透射光的振幅为，…。式中，为光在n’-n界面上的振幅反射系数，为光在n-n’界面上的振幅反射系数，为光从n’进入n界面的振幅透射系数，为光从n进入n’界面的振幅透射系数。
由光的干预可知，透射光将在无穷远或透镜的焦平面上产生形状为同心圆的干预条纹，属等倾干预。
透射光在透镜焦平面上所产生的光强分布应为无穷系列光束的相干叠加。可以证明透射光强最后可以写成：
〔2〕
式中，为入射光强，为光强的反射率。图3表示对不同的R值与位相差的关系。由图可见，的位置由决定，与无关；但透射光强度的极大值的锐度却与
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的关系密切，反射面的反射率R越高，由透射光所得的干预亮条纹就越细锐。

图3. 多光束干预强度分布曲线
条纹的细锐程度可以通过所谓的半值宽度来描述。由上式可知，亮纹中心的极大值满足，即。令时，强度降为一半，这时应满足：
即。令时，强度降为一半，这时应满足：
代入并考虑到是一个约等于0的小量，故有：
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是一个用相位差来反映半值位置的量，为了用更直观的角度来反映谱线的宽窄，引入半角宽度。由于是一个小量,故可用微分代替,由〔1〕知。故略去负号不写〔只考虑大小〕，并用代替，那么有：
〔3〕
它说明反射率R越高，条纹越细锐，间距d越大，条纹也越细锐。
—P干预仪的主要参数
表征多光束干预装置的主要参数有两个，即代表仪器可以测量的最大波长差和最小波长差，它们分别被称为自由光谱范围和分辨本领。
①自由光谱范围
对一个间隔d确定的F-P干预仪，可以测量的最大波长差是受到一定限制的。对两组条纹的同一级亮纹而言，如果它们的相对位移大于或等于其中一组的条纹间隔，就会发生不同条纹间的相互交叉〔重叠或错序〕，从而造成判断困难，我们把刚能保证不发生重序现象所对应的波长范围
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称为自由光谱范围。它表示用给定标准具研究波长在附近的光谱结构时所能研究最大光谱范围。可以证明：
〔4〕
②分辨本领
表征标准具特性的另一个重要的参量是它所能分辨的最小波长差，就是说，当波长差小于这个值时，两组条纹不再能分辨开。常称为分辨极限，而把称作分辨本领。且可以证明：

而分辨本领可由下式表示，即：
〔5〕
表示在两个相邻干预条纹之间能够被分辨的条纹的最大数目。因此分辨本领有时也称为标准局的精细常数。它只依赖于反射膜的反射率，R越大，能够分辨的条纹数越多，分辨率越高。

实验仪器
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法布里-珀***预仪〔带望远镜〕、钠灯〔带电源〕、He-Ne激光器〔带电源〕、毛玻璃〔画有十字线〕、扩束镜、消色差透镜、读数显微镜、支架以及供选做实验用的滤色片〔绿色〕、低压***灯等。

。
①将一弯折的笔芯用胶带固定在反射镜 P2 上，让笔芯的尖端靠***面镜中心，注意不能让任何东西触碰反射镜的光学镜面。
②在移动导轨上用胶带固定另一根笔芯，让该笔芯的尖端与另一个笔芯的尖端靠在一起，注意不能接触导轨上的螺纹。
③移动反射镜 P2 ,使两根针间距增大，同时保证笔芯的弯折角度不变。
④通过分束板 G1 观察。转动粗调旋钮使P2 前后移动,同时调节反射镜 P2 背后的螺丝,直到四笔尖( 两笔尖和其在反射镜 P2 的像) 在同一直线上,那么反射镜 P2 与其移动方向就垂直了。
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———?
〔因为手机焦距问题难以清晰显示〕
此后不再变动P2 ，所有调节仅在P1上变动。

〔1〕以钠光灯扩展光源照明，严风格节F-P两反射面、的平行度，获得并研究光束干预的纳光等倾条纹；确定钠双线的波长差。
提示：利用多光束干预可以清楚的把钠双线加以区分，因此可以通过两套条纹的相对关系来测定双线的波长差。我们用条纹嵌套来作为测量的判据。设双线的波长为和，，的第级亮条纹落在的+1级亮条纹之间，那么有〔取空气的相对折射率n=1〕