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汞燈光源的相干長度
發(fā)布時間：2023-04-07 瀏覽量：2324
該實驗應(yīng)用光的等傾干涉和等厚干涉,同時借助邁克爾遜干涉儀,快速、精確測量出光源的相干長度。實驗方法,在很大程度上減小了實驗誤差,從而提高了各種光源相干長度測定值的精確度。
利用邁克爾遜干涉儀可以測量光源的相干長度,然而現(xiàn)已知的許多光源如鈉燈、汞燈等的相干長度卻不是很精確,不同資料上的光源的相干長度的數(shù)據(jù)甚至相差很大。該實驗利用邁克爾遜干涉儀精確測量了汞燈光源的相干長度,并取得了預(yù)期的效果。
邁克爾遜干涉儀是一種在近代物理和近代計量技術(shù)中起著重要作用的光學(xué)儀器。利用邁克爾遜干涉儀可以觀察等傾等厚干涉條紋、測量光源的相干長度。
相干長度是光源時間相干性或單色性的一種量度,是在相干光學(xué)中一個很重要的概念。在使用邁克爾遜干涉儀進行實驗的過程中,當(dāng)平面鏡像之間的距離超過一定的限度后,就觀察不到干涉現(xiàn)象了。這是因為,每個波列有一定的長度。如圖1所示,在邁克爾遜干涉儀的光路中,
點光源先后發(fā)出兩個波列a和b,每個波列都被分光板G1分成兩個波,分別用a1、a2和b1、b2表示。當(dāng)兩光路的光程差不太大時,由同一個波列分出的兩個波列a1和a2、b1和b2在一點重疊,這時能夠發(fā)生干涉。如果兩光路的光程差太大時,a1和a2、b1和b2不再重疊,而相互重疊的卻是a2和b1,此時不能發(fā)生干涉現(xiàn)象。這也是說,兩光路的光程差不能超過列波長度LC。因此,兩個光束產(chǎn)生干涉效應(yīng)最大的光程差δm為該列波長度LC,最大的光程差δm稱為該光源所發(fā)光的相干長度。與相干長度相對應(yīng)的時間t=δm/C稱為相干時間。
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