光程
- 從物像等光程性探討光成像規(guī)律及其推廣應(yīng)用
原理中的物像間等光程分析光線傳播問題和球面折射成像規(guī)律,并將球面折射成像規(guī)律推廣到平面折射成像規(guī)律、球面反射和平面反射成像規(guī)律;基于物像之間的光程特點(diǎn)分析物理競(jìng)賽中一些特殊的光學(xué)成像系統(tǒng).費(fèi)馬原理可以表述為:光線沿光程為平穩(wěn)值的路徑而傳播.當(dāng)光在指定的兩點(diǎn)之間存在多條路徑時(shí),若某條光線光程是極小或極大,則意味著其鄰近光線光程不處于平穩(wěn)值,這違背費(fèi)馬原理,所以物像之間光程只能是相等的.1 物像等光程性推導(dǎo)成像規(guī)律1.1 反射定律的推導(dǎo)如圖1所示,兩平行光從無(wú)
物理教師 2023年11期2023-12-12
- 光纖型白光干涉儀光程差的超分辨率識(shí)別
干涉信號(hào)中表示為光程差,因此,精確測(cè)量光程差具有重要意義[5]。為了提高白光干涉法測(cè)量光程差的準(zhǔn)確性,已經(jīng)提出了多種分析白光干涉信號(hào)的方法。Rolf 等人提出了一種通過(guò)小波濾波器分析光程差的方法[6],這種方法測(cè)量精度高,但計(jì)算量大。Young 等人提出了一種空間光路的白光干涉儀,空間光路可以提高光程差的測(cè)量精度[7],但是測(cè)量方式復(fù)雜。Patrick 等人提出了利用相干包絡(luò)相位變化計(jì)算光程差零點(diǎn)[8]。上述的測(cè)量方法的分辨率都小于光源的相干長(zhǎng)度,但是當(dāng)干
宇航計(jì)測(cè)技術(shù) 2023年3期2023-07-14
- 淺析物理競(jìng)賽對(duì)邁克爾遜干涉儀原理和實(shí)驗(yàn)的考查
是圓環(huán)中心）滿足光程差δ＝2nd cosθk＝kλ；暗紋中心滿足光程差δ＝2nd cosθk＝（2k＋1）λ／2.等傾干涉條紋的特點(diǎn)：① 條紋為一系列同心圓；② 條紋內(nèi)疏外密，級(jí)次內(nèi)高外低；③ 圓環(huán)中心處不一定是明條紋或暗條紋中心，即光束1、2光程差不一定是光波長(zhǎng)的整數(shù)倍或半整數(shù)倍；④ 當(dāng)d變大時(shí)，圓形干涉條紋更高級(jí)次的環(huán)從中心冒出，所有的環(huán)都向外擴(kuò)；反之，當(dāng)d減小時(shí)，原更高級(jí)次的環(huán)從中心縮進(jìn)，所有的環(huán)都向中心收縮.隨著M1和M2′的間距d改變，觀察屏上的
物理教師 2023年1期2023-02-17
- 基于可調(diào)諧二極管激光吸收光譜的氣池光程可溯源測(cè)量
體濃度，其中氣池光程是一個(gè)重要參數(shù)，它的精確度直接影響氣體濃度的測(cè)量不確定度，實(shí)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果直接溯源的條件之一是可溯源的氣池光程，因此，對(duì)氣池光程的可溯源測(cè)量有利于開發(fā)可直接溯源的氣體分析儀。一般情況下，單通氣池的光程可使用機(jī)械測(cè)量方法實(shí)現(xiàn)可溯源測(cè)量，然而，機(jī)械測(cè)量無(wú)法排除激光在氣池內(nèi)傳播方向變化的影響，很難精確測(cè)量多通氣池(如White氣池、 Herriott氣池)的光程，常用的方法是通過(guò)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)氣體的吸收光譜計(jì)算氣池光程。2017年，周鑫等[5]使用DA
光譜學(xué)與光譜分析 2022年11期2022-11-07
- 光學(xué)低相干干涉頻域信號(hào)的探測(cè)和分析
量得到隨兩干涉臂光程差變化的干涉信號(hào)，進(jìn)而重構(gòu)出樣品深度結(jié)構(gòu)信息；頻域OCT通過(guò)對(duì)干涉信號(hào)的光譜進(jìn)行傅里葉逆變換，獲得樣品深度結(jié)構(gòu)信息[7-8].為了滿足教學(xué)演示和實(shí)驗(yàn)測(cè)量的需要，本文搭建了可見光波段、自由空間型頻域OCT系統(tǒng)，測(cè)量并分析了低相干光干涉頻域信號(hào)隨光程差的變化特征及光譜信號(hào)的有效工作距離. 為解決傳統(tǒng)邁克耳孫白光干涉調(diào)節(jié)難度大，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)的問題，提供了借助光譜信號(hào)快速調(diào)節(jié)白光干涉條紋和等光程點(diǎn)的方法，簡(jiǎn)化了干涉儀的調(diào)試過(guò)程，以便快速開展后續(xù)的
物理實(shí)驗(yàn) 2022年8期2022-10-17
- 一種基于離軸橢球面的小光程差波面整形系統(tǒng)
各視場(chǎng)光瞳之間的光程差實(shí)現(xiàn)。光束傳播的光程差主要來(lái)源于2個(gè)方面：一是光束在自由空間的傳輸路徑；二是光路中的非理想光學(xué)器件。前者通常由光源的幾何體積和發(fā)光特性決定，不同光源位置處發(fā)出的不同角度的光，在自由空間中傳輸?shù)较衩娴?span id="j5i0abt0b" class="hl">光程不同。后者由非理想光學(xué)器件的像差決定，不同視場(chǎng)、不同孔徑角的像差不同，所引入的光程差也不同。因此，分析光路的光程差時(shí),應(yīng)綜合考慮不同視場(chǎng)的不同光瞳位置，特別是在離軸系統(tǒng)中對(duì)稱性被破壞，使光程差與視場(chǎng)和光瞳的關(guān)系更為復(fù)雜，分析起來(lái)更加困難
應(yīng)用光學(xué) 2022年3期2022-07-05
- 波前函數(shù)法在光波干涉教學(xué)中的應(yīng)用
束光到達(dá)觀測(cè)點(diǎn)的光程差來(lái)判定光波疊加區(qū)域的光場(chǎng)分布.若光程差為波長(zhǎng)整數(shù)倍，則空間該處為亮點(diǎn)(明紋)；若光程差為半波長(zhǎng)奇數(shù)倍，則對(duì)應(yīng)點(diǎn)為暗點(diǎn)(暗紋).兩列波的干涉比較簡(jiǎn)單，因?yàn)閮闪胁ㄍㄟ^(guò)分析光束傳輸?shù)膶?shí)際幾何路徑，從而得到兩列波的光程差，由光程差確定光場(chǎng)的分布，簡(jiǎn)單直觀.但在教學(xué)中教師和學(xué)生的注意力都集中在光程差的計(jì)算，往往容易淡化光的波動(dòng)特性，在學(xué)生的腦海中較難構(gòu)建出波動(dòng)的物理圖像.另外，光程法雖然能比較容易確定空間亮點(diǎn)和暗點(diǎn)，但是即使在入射場(chǎng)完全確定的情
大學(xué)物理 2022年6期2022-06-10
- 環(huán)焦天線口徑面相位分析?
與格里式天線中的光程差,這組公式被稱為Ruze公式,它為高精度全息測(cè)量提供了理論基礎(chǔ).Butler[4]使用光線追蹤法對(duì)Ruze公式進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證,證明了小位移下采用光線追蹤法和采用Ruze公式在口徑面產(chǎn)生影響的一致性.董健等[5]比較了光線追蹤法和Ruze公式應(yīng)用于上海天馬望遠(yuǎn)鏡上的差異,為賦形卡塞格倫天線面形的實(shí)時(shí)計(jì)算提供了參考.張旺等[6]詳細(xì)推導(dǎo)了饋源橫向偏焦的表達(dá)式,為高頻反射面天線面板調(diào)整提供了更加精準(zhǔn)的參考依據(jù).當(dāng)天線主反射面出現(xiàn)大面積形變時(shí)
天文學(xué)報(bào) 2022年3期2022-06-08
- 基于偏振分像的制冷器件晶粒雙面等光程共焦成像缺陷檢測(cè)裝置
時(shí)成像檢測(cè)裝置的光程差與檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，當(dāng)被檢測(cè)晶粒結(jié)構(gòu)尺寸較大時(shí)，為解決晶粒雙面同時(shí)檢測(cè)及其光程差（或離焦）產(chǎn)生的成像清晰度問題，檢測(cè)裝置需采用較大的直角轉(zhuǎn)像棱鏡與大景深遠(yuǎn)心成像鏡頭，由此給檢測(cè)帶來(lái)一定的局限性[10]。最近，一種半導(dǎo)體制冷器件晶粒相鄰面同時(shí)“準(zhǔn)”共焦成像檢測(cè)的新方法得到了研究與驗(yàn)證[11]。該方法基于相鄰雙面的成像檢測(cè)在立方合像棱鏡上的“準(zhǔn)”等光程成像原理，使相鄰雙面成像檢測(cè)的光程差Δ與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)無(wú)關(guān)，只與晶粒相鄰雙面中心的間
光學(xué)儀器 2021年6期2021-12-31
- 洛侖茲變換的光程解釋法與彈性以太粒子假設(shè)
引入波動(dòng)光學(xué)中的光程原理來(lái)解釋狹義相對(duì)論的運(yùn)動(dòng)物體尺度變短、時(shí)鐘變慢現(xiàn)象，引入惠更斯原理來(lái)解釋楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)，論證光以太是一種彈性旋轉(zhuǎn)的粒子，它彌漫于整個(gè)宇宙之中并相互擠壓，構(gòu)成物質(zhì)之間相互作用的媒介。由此得出結(jié)論：尺度變短、時(shí)鐘變慢只是一種測(cè)量假象，其實(shí)質(zhì)是以太媒介密度變化引起的光本身速度的改變。關(guān)鍵詞：光程 以太 自旋 彈性 密度 惠更斯原理 解釋§1 用光程原理解釋洛侖茲變換按照物理學(xué)對(duì)速度的定義，速度是質(zhì)點(diǎn)在t時(shí)刻至t+Δt時(shí)刻經(jīng)過(guò)的時(shí)間內(nèi)物體位移與
科技信息·學(xué)術(shù)版 2021年13期2021-10-09
- 分光光度法中比色皿的光程長(zhǎng)度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
——以海水中亞硝酸鹽氮的測(cè)定為例
液的顏色選用合適光程長(zhǎng)度的比色皿:當(dāng)比色液的顏色較淺時(shí)，應(yīng)選用光程長(zhǎng)度較大的比色皿(如5 cm)；當(dāng)比色液的顏色較深時(shí)，應(yīng)選用光程長(zhǎng)度較小的比色皿(如1 cm 或2 cm)[1]。一些環(huán)境監(jiān)測(cè)類的規(guī)范對(duì)分光光度法中比色皿的光程長(zhǎng)度進(jìn)行限定，如《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》規(guī)定熒光分光光度法測(cè)定石油類須選用1 cm的比色皿，異煙酸-吡唑啉酮分光光度法測(cè)定氰化物須選用3 cm的比色皿，萘乙二胺分光光度法測(cè)定海水中亞硝酸鹽氮須選用5 cm的比色皿。目前對(duì)分光光度法中比色皿的研
海洋開發(fā)與管理 2021年6期2021-09-15
- 淺談如何講好大學(xué)物理光學(xué)公式背后的“故事”
物理;教學(xué)探索;光程差;干涉;衍射;故事[中圖分類號(hào)]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2021）24-0106-02一、引言物理學(xué)作為描述自然界客觀規(guī)律的科學(xué)，經(jīng)過(guò)數(shù)百年的發(fā)展，至今已建立起一套邏輯自洽的理論體系，宏大且嚴(yán)謹(jǐn)。如今各大理工科高校都將大學(xué)物理作為本科生培養(yǎng)方案中的一門重要必修課，甚至開設(shè)醫(yī)學(xué)物理、文科物理等具有專業(yè)特色的大學(xué)物
現(xiàn)代職業(yè)教育·高職高專 2021年24期2021-08-27
- 楊氏雙縫干涉光程差近似計(jì)算問題在教學(xué)中的探討*
光的干涉現(xiàn)象時(shí)，光程差的處理成為了研究干涉現(xiàn)象的主要問題。大部分的光學(xué)教材中，對(duì)雙光束干涉中光程差的近似計(jì)算問題只進(jìn)行了簡(jiǎn)單說(shuō)明，本文就楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中在處理光程差近似計(jì)算中存在的問題進(jìn)行分析并給出較為合理的光程差近似計(jì)算方法。2 經(jīng)典教材中光程差近似計(jì)算處理方法本文重點(diǎn)參考三本經(jīng)典教材進(jìn)行分析說(shuō)明。光源發(fā)出的光照射單縫S，S1和S2是兩個(gè)相距為d的狹縫，O1為兩狹縫的中心，根據(jù)惠更斯原理，從狹縫S1、S2發(fā)出的光可以作為新的子波源向外輻射球面波。距離雙
廣西物理 2021年2期2021-08-20
- 基于Mathematica 的牛頓環(huán)干涉與折射率關(guān)系的討論*
生額外的位相差或光程差。對(duì)于牛頓環(huán)干涉，上下表面及干涉膜折射率大小關(guān)系不同時(shí)，其對(duì)應(yīng)的額外光程差不同。目前的光學(xué)教科書，對(duì)于額外光程差給出的表達(dá)式大致分為三類，姚啟均《光學(xué)教程》中額外光程差取/2-λ[1]；章志鳴《光學(xué)》教材中額外光程差取 2/λ[2]；鐘錫華《現(xiàn)代光學(xué)基礎(chǔ)》中額外光程差表述則取0 即不考慮半波損失因素[3]，可見上述教材對(duì)于額外光程差都沒有給出一個(gè)明確的定義。郭有能[4]等人也曾在研究牛頓環(huán)干涉的過(guò)程中討論了不同折射關(guān)系下的額外光程差，
廣西物理 2021年1期2021-07-08
- 利用光學(xué)干涉法測(cè)量液體薄膜特性
膜干涉的相位以及光程差信息. Gustafsson等利用HIS比色法實(shí)現(xiàn)了金屬球與玻璃平板之間潤(rùn)滑油薄膜厚度的測(cè)量[6]. Hartl等利用CIELAB色差方程比較干涉圖和數(shù)字顏色圖，確定油膜厚度，并且利用圖像處理和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)，生成了高膜厚分辨率的三維薄膜形狀網(wǎng)格曲面圖[7].本文基于薄膜干涉以及色度學(xué)原理，通過(guò)計(jì)算機(jī)生成白光干涉圖對(duì)白光干涉圖樣進(jìn)行了分析，實(shí)現(xiàn)了查表比色法獲得薄膜厚度信息并進(jìn)行了誤差分析. 最后利用洗滌劑溶液，制備了液體薄膜，利用上
物理實(shí)驗(yàn) 2021年2期2021-03-10
- 基于激光干涉法的CO2氣體壓力測(cè)量
分析,建立了基于光程變化的氣體壓力測(cè)量模型,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。1 氣體壓力測(cè)量原理根據(jù)克勞修斯-莫索提(Clausius-Mossotti)方程[12]和洛倫茲-洛倫茨(Lorentz-Lorenz)方程[13]可知,對(duì)非極性、且均勻的氣體介質(zhì),有式中:n為氣體折射率;ε0為真空介電常數(shù),F/m;Nj為單位體積內(nèi)的j分子的分子數(shù);αj為分子極化率,(C·m2)/V。單位體積內(nèi)的分子數(shù)Nj又可表達(dá)為式中:ρj為氣體j的密度,g/cm3;Mmol-j為摩爾質(zhì)
計(jì)測(cè)技術(shù) 2021年6期2021-02-11
- 風(fēng)云三號(hào)D 星紅外高光譜大氣探測(cè)儀零光程差檢測(cè)
將所有干涉圖的零光程差位置對(duì)齊。它是干涉圖疊加的基準(zhǔn)點(diǎn)和傅里葉變換的中心點(diǎn)。同時(shí)，復(fù)數(shù)輻射定標(biāo)方法需要星上黑體、冷空間和目標(biāo)場(chǎng)景的相位保持一致，三者對(duì)應(yīng)于同一零光程差位置。 因此，干涉圖零光程差檢測(cè)是紅外高光譜大氣探測(cè)儀數(shù)據(jù)預(yù)處理的關(guān)鍵步驟，是儀器輻射和光譜定標(biāo)的前提。理想干涉圖的最大值點(diǎn)即為零光程差位置，干涉圖關(guān)于零光程點(diǎn)左右對(duì)稱。但是實(shí)際儀器由于受到儀器自身輻射、讀出電路噪聲、光學(xué)色散、采樣延遲等因素的影響［1-2］，輸出的干涉圖往往不對(duì)稱，從而無(wú)法根
光學(xué)精密工程 2020年12期2021-01-12
- 楊氏雙縫干涉光程差近似計(jì)算的弱化條件分析
得出兩束相干光的光程差。如圖1 所示，各物理量含義如下[7-8]：a、b 代表兩束光的光程；D代表觀察屏與雙縫間垂直距離；d 代表雙縫間距；x代表觀察屏P 點(diǎn)坐標(biāo)，則δ=b-a 為：圖1 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)Fig.1 Young’s double-slit interference experiment該類方法中一般采用了以下3個(gè)近似條件[9-13]：1）當(dāng)D>>d 時(shí)，δ ≈——BC=d sin θ；2）θ 很小，tan θ ≈sin θ；條件1 滿足遠(yuǎn)場(chǎng)
海軍航空大學(xué)學(xué)報(bào) 2020年4期2020-11-02
- 一種提高長(zhǎng)光程DOAS 分析儀測(cè)量精度的方法與數(shù)據(jù)分析
測(cè)儀器。一種是長(zhǎng)光程儀器，如長(zhǎng)光程DOAS 分析儀，該分析儀主要是以差分吸收光譜技術(shù) (Differential Optical Absorption Spectroscopy)為主，簡(jiǎn)稱DOAS；另一種是點(diǎn)式儀器，如紫外光度法的點(diǎn)式O3分析儀、紫外吸收法的點(diǎn)式SO2分析儀、化學(xué)發(fā)光法的點(diǎn)式NO2分析儀等。本文所討論的是對(duì)長(zhǎng)光程DOAS 分析儀進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，以進(jìn)一步提高對(duì)環(huán)境空氣中SO2、NO2、O3檢測(cè)的靈敏度,并對(duì)改進(jìn)前后的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。一、概
安徽科技 2020年5期2020-06-09
- 基于博弈論和迪杰斯特拉算法的大型建筑逃生方案研究
效應(yīng);快即是慢;光程;迪杰斯特拉算法中圖分類號(hào)：TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）07-0125-030 引言大型復(fù)雜且具有參觀性質(zhì)的建筑，是人群集中度較高的場(chǎng)所，我們不得不考慮到各種可能發(fā)生的安全事故，例如火災(zāi)、地震、恐怖襲擊等，提前為緊急情況下的人群疏散制定可行路線是非常重要且有現(xiàn)實(shí)意義的。本文針對(duì)這一問題，在第一部分先介紹了人群在緊急情況下疏散的典型特征，第二部分在此基礎(chǔ)上給出了多人博弈時(shí)個(gè)體行為對(duì)個(gè)人利益和集體利益的
數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用 2019年7期2019-11-01
- 基于傅里葉變換色散條紋法的實(shí)驗(yàn)研究*
徑的光束實(shí)現(xiàn)零等光程干涉。因此，對(duì)光程差進(jìn)行精確探測(cè)，成為實(shí)現(xiàn)光干涉的先決條件。目前，國(guó)內(nèi)外在光程探測(cè)領(lǐng)域已開展了大量的研究。出瞳面檢測(cè)：四棱錐波前檢測(cè)法通過(guò)探測(cè)出瞳處4個(gè)像點(diǎn)的能量差異計(jì)算光程差[3]。離焦面檢測(cè)：相位恢復(fù)法通過(guò)焦面和離焦面的一對(duì)光強(qiáng)分布數(shù)據(jù)反解各自的相位分布[4]。焦面檢測(cè)法：(1)窄帶-哈特曼夏克法和寬帶-哈特曼夏克法通過(guò)檢測(cè)采樣孔徑衍射圖樣和 “樣板圖樣” 的相關(guān)系數(shù)，計(jì)算拼接子鏡間的光程差[5]。(2)色散條紋法通過(guò)檢測(cè)所提取的相
天文研究與技術(shù) 2019年4期2019-10-23
- 錐形內(nèi)表面干涉測(cè)量誤差分析
為Q，則此時(shí)理想光程在xy平面的投影為2QP。當(dāng)反射鏡位于實(shí)際偏移位置，實(shí)際光路在xy平面的投影則為AP+BP。故由偏移誤差帶來(lái)的光程差在xy平面的投影為根據(jù)小角度近似和泰勒級(jí)數(shù)一級(jí)展開，通過(guò)求解A、B點(diǎn)坐標(biāo)，有式中x0為點(diǎn)P在笛卡爾坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，且x0=Rpcos β(β為被測(cè)表面上任意一點(diǎn)P在柱面坐標(biāo)系中的極角)。由投影與實(shí)際光路的幾何關(guān)系和式(5)可知，實(shí)際光程差為當(dāng)圓錐反射鏡與被測(cè)表面存在偏移誤差時(shí)，被測(cè)表面上任意一點(diǎn)的光程差如式(6)所示。在實(shí)
光學(xué)儀器 2019年2期2019-06-04
- 楊氏雙縫干涉問題淺析
學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)時(shí)對(duì)光程發(fā)生改變，使屏上條紋移動(dòng)的原因和結(jié)果掌握不是太好，本文對(duì)這些問題進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)分析這些問題時(shí)要求抓住中央亮條紋，按照中央亮條紋是零光程差進(jìn)行討論，就可以得到整個(gè)干涉條紋的移動(dòng)規(guī)律，本文對(duì)這些問題的歸納整理有利于同學(xué)們的學(xué)習(xí)。關(guān)鍵詞：楊氏雙縫干涉? 光程? 干涉條紋中圖分類號(hào)：O431? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-0
科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2019年33期2019-04-03
- 薄膜干涉中半波損失與附加光程差的討論
到半波損失和附加光程差的問題。然而，一般大學(xué)物理教材對(duì)半波損失沒有給出詳細(xì)的解釋，只是描述為“光從光疏介質(zhì)入射到光密介質(zhì)光反射時(shí)，產(chǎn)生π的相位突變，相當(dāng)于失去了半個(gè)波長(zhǎng)的光程”[1][2]。涉及到額外光程差的計(jì)算時(shí)，有的教材中只是粗略地概括給出結(jié)論，不給出詳細(xì)推導(dǎo)，有的教材提到是因?yàn)榘氩〒p失導(dǎo)致的附加的光程差。正因?yàn)槿绱?，關(guān)于半波損失與額外光程差的研究有很多[3-17]?？墒?，這些研究對(duì)半波損失產(chǎn)生的條件說(shuō)法多樣，有的比較模糊，有的互相矛盾，令人困惑。下面
昌吉學(xué)院學(xué)報(bào) 2018年6期2019-01-07
- 大光程差高魯棒性擺臂角鏡干涉儀設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
彭梅 王彩琴?大光程差高魯棒性擺臂角鏡干涉儀設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)侯立周 徐彭梅 王彩琴（北京空間機(jī)電研究所，北京 100094）為滿足GF-5衛(wèi)星上太陽(yáng)掩星大氣環(huán)境紅外甚高光譜分辨率探測(cè)儀需求，研制了大光程差高魯棒性擺臂角鏡星載傅里葉變換干涉儀。該干涉儀在傳統(tǒng)邁克爾遜干涉儀構(gòu)型基礎(chǔ)上增加了端鏡進(jìn)行干涉光路折疊，實(shí)現(xiàn)了八倍光程放大，最大光程差達(dá)到25cm。同時(shí)，由于端鏡的應(yīng)用使干涉儀角鏡僅需保證干涉光束入射方向上的回復(fù)反射即可，而不要求其頂點(diǎn)在入射光束垂直面內(nèi)的位置精
航天返回與遙感 2018年3期2018-08-10
- 積分腔輸出光譜技術(shù)腔鏡反射率標(biāo)定研究
獲得了與400m光程相接近的CO2吸收光強(qiáng)信號(hào)。2002年J.B.Paul[4]報(bào)道了歸一化靈敏度在可見光和中紅外附近分別達(dá)到和的離軸積分腔，并有效地實(shí)現(xiàn)了濃度為1.78ppmv的CH4氣體和濃度為298ppbv的N2O氣體檢測(cè)。后續(xù)的研究者進(jìn)一步提高了積分腔的靈敏度，并實(shí)現(xiàn)對(duì)水的同位素分子[5]、分子離子[6]等痕量物質(zhì)的檢測(cè)。積分腔吸收光譜技術(shù)使用兩片鍍介質(zhì)膜反射鏡構(gòu)建一個(gè)光學(xué)諧振腔作為吸收池，入射激光進(jìn)入諧振腔之后在內(nèi)部來(lái)回反射，每次反射氣體對(duì)腔內(nèi)激
機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新 2018年2期2018-04-18
- 漫反射立方腔單次反射平均光程的理論和實(shí)驗(yàn)研究?
度.增加氣體有效光程作為提高氣體探測(cè)靈敏度最直接有效的方法,得到了廣泛的關(guān)注和研究.常用的增加氣體有效光程的方法有多通池、腔增強(qiáng)、多孔散射和積分球.其中,多通池和腔增強(qiáng)技術(shù)是通過(guò)增加光在樣品池內(nèi)的鏡面反射次數(shù)來(lái)增加有效光程的[7,8].多孔散射法由瑞典隆德大學(xué)Svanberg的研究小組[9]于2001年首次提出,是一種檢測(cè)多孔散射材料中氣體濃度的方法,光進(jìn)入散射材料后發(fā)生散射,實(shí)現(xiàn)了有效光程的增加.積分球是內(nèi)表面涂有高漫反射材料的球體,通過(guò)光在積分球內(nèi)的漫
物理學(xué)報(bào) 2018年1期2018-03-19
- 一種用于SO3光譜測(cè)量系統(tǒng)中光程池的設(shè)計(jì)
激光器，使激光在光程池內(nèi)實(shí)現(xiàn)多次反射，因而能夠直接對(duì)煙氣中的SO3進(jìn)行快速高效的檢測(cè)。此方法展現(xiàn)出了靈敏度高、選擇性好、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。而在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，根據(jù)SO3的化學(xué)特性和中紅外激光不易觀測(cè)的特點(diǎn)，采用以往的光程池結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)光路不穩(wěn)定難校準(zhǔn)、光程較短、鏡面易粘結(jié)腐蝕問題。因此需要設(shè)計(jì)出一種新型光程池，本文基于Herriott池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［2］，通過(guò)建立中紅外激光光源，選用耐腐蝕、高反射率膜，設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)，然后利用仿真軟件進(jìn)行光線追
計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程 2018年1期2018-02-09
- 聚焦條件下菲涅爾圓孔衍射合振動(dòng)的積分式及應(yīng)用
通過(guò)對(duì)平行次波間光程差的計(jì)算，計(jì)算出各次波在會(huì)聚點(diǎn)的光程，由此導(dǎo)出了上述條件下衍射合振動(dòng)的積分式。這一積分式在一定條件下(小張角時(shí))，可以求出其原函數(shù)，這為合振幅(光強(qiáng))計(jì)算帶來(lái)了很大的方便。由于夫瑯禾費(fèi)圓孔衍射相當(dāng)于點(diǎn)光源距離圓孔很遠(yuǎn)時(shí)的菲涅爾圓孔衍射，完全符合小張角的條件，由這一函數(shù)式導(dǎo)出了夫瑯禾費(fèi)圓孔衍射合振動(dòng)的函數(shù)式。聚焦；菲涅爾圓孔衍射；合振動(dòng)；積分式；函數(shù)式在傳統(tǒng)光學(xué)教材中，聚焦條件下夫瑯禾費(fèi)圓孔衍射合振動(dòng)積分式的推導(dǎo)并解出原函數(shù)，是一個(gè)數(shù)學(xué)的
- 新型干涉高光譜成像系統(tǒng)的光束剪切特性分析?
位置,推導(dǎo)出調(diào)制光程差的理論表達(dá)公式.根據(jù)理論推導(dǎo)結(jié)果,分別仿真分析了系統(tǒng)在不同掃描模式下光程差與入射光視場(chǎng)角以及角錐頂點(diǎn)偏移量的調(diào)制關(guān)系.基于理論分析結(jié)果搭建了實(shí)驗(yàn)裝置,對(duì)光程差分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析結(jié)果匹配較好.所提方法可以提高剪切光束的平行性,保證干涉條紋的高調(diào)制度,降低了復(fù)原光譜準(zhǔn)確度對(duì)光學(xué)裝調(diào)精度和元件加工精度的依賴性,具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、復(fù)雜度低的顯著特點(diǎn).光譜學(xué),干涉,雙折射,光程差1 引 言高光譜成像技術(shù)將成像技術(shù)與光譜探測(cè)技術(shù)結(jié)合
物理學(xué)報(bào) 2017年19期2017-10-23
- 淺談薄膜干涉現(xiàn)象中的幾個(gè)問題
內(nèi)任意點(diǎn)相干光的光程差呢？此外，學(xué)生對(duì)條紋、等厚干涉、等傾干涉等概念模糊，對(duì)條紋形狀、條紋分布、薄膜干涉中相干光束個(gè)數(shù)的分析有困難。下面我們將進(jìn)行詳細(xì)的引導(dǎo)和分析，以從根本上解決這些問題。2 光波干涉相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)思路在波動(dòng)光學(xué)的教學(xué)中，教師首先使用課堂演示實(shí)驗(yàn)在屏幕上產(chǎn)生出相應(yīng)的干涉圖樣，其次，使用語(yǔ)言描述出干涉圖樣(條紋分布)的情況，并對(duì)概念作相應(yīng)的解釋，比如：條紋等，最后尋找出條紋所滿足的數(shù)學(xué)解析式，以便準(zhǔn)確地描述屏幕上條紋分布(干涉圖樣)情況。2.
物理與工程 2017年1期2017-03-23
- 反應(yīng)器培養(yǎng)眼點(diǎn)擬微綠球藻時(shí)擺向、光程對(duì)產(chǎn)量的影響
微綠球藻時(shí)擺向、光程對(duì)產(chǎn)量的影響耿金峰，張惠敏，石 蕾，馬欣欣，陳彥平，劉敏勝( 新奧科技發(fā)展有限公司 煤基低碳能源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 廊坊 065001 )在內(nèi)蒙古達(dá)拉特旗地區(qū)(N 40°，E 110°)戶外自然條件下利用板式反應(yīng)器培養(yǎng)眼點(diǎn)擬微綠球藻并進(jìn)行產(chǎn)量研究。通過(guò)對(duì)9、11、13、17 cm光程反應(yīng)器對(duì)比，確定13 cm光程反應(yīng)器養(yǎng)殖產(chǎn)量最高，并在存在反應(yīng)器間距的情況下，得到13 cm光程反應(yīng)器南北擺放時(shí)單位占地面積產(chǎn)量要高于反應(yīng)器東西擺放時(shí)單位
水產(chǎn)科學(xué) 2016年5期2016-12-19
- 邁克耳孫干涉儀測(cè)折射率時(shí)的異常現(xiàn)象研究
紋吞吐轉(zhuǎn)折點(diǎn)與零光程點(diǎn)、光程、虛光源相對(duì)位置之間的關(guān)系，并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比.邁克耳孫干涉儀；吞吐轉(zhuǎn)折點(diǎn)；折射率；幾何光學(xué)；虛光源邁克耳孫干涉儀是美國(guó)物理學(xué)家邁克耳孫（A.A.Michelson，1852-1931）在1883年利用分振幅方法制成的一種精密干涉儀，由于其設(shè)計(jì)精巧、光路直觀、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量精確等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和工程技術(shù)，透明物體折射率的測(cè)量也是一個(gè)重要應(yīng)用.一般來(lái)說(shuō)，由于白光相干長(zhǎng)度小，從而干涉區(qū)間非常明確，偏離此區(qū)間后干涉條紋消
大學(xué)物理 2016年11期2016-12-10
- 普通物理光學(xué)教學(xué)的重要脈絡(luò)
——光程差
的重要脈絡(luò) ——光程差李 多，劉大禾（北京師范大學(xué) 物理學(xué)系，北京 100875）論述了光程和光程差在普通物理光學(xué)教學(xué)中的主要作用.通過(guò)討論和分析指出，光程和光程差是貫通整個(gè)光學(xué)教學(xué)的重要脈絡(luò).在光學(xué)教學(xué)中從始至終突出、強(qiáng)調(diào)這條脈絡(luò)是非常必要的.光學(xué)；光程；光程差普通物理包括5門主要課程：力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)和原子物理學(xué).其中，力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)和原子物理學(xué)都有相應(yīng)的后續(xù)理論課程，即：理論力學(xué)、電動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理以及量子力學(xué).而光學(xué)在本科教學(xué)階
大學(xué)物理 2016年11期2016-12-10
- 基于Monte Carlo仿真的降低光譜散射方法比較研究*
度可以由透射光的光程方差判斷。弱散射光的光程更短，光程均值更接近介質(zhì)厚度，光程方差更低，但是光強(qiáng)也更弱。對(duì)3種方法在不同散射系數(shù)的透射光時(shí)間響應(yīng)、光強(qiáng)衰減度與吸收系數(shù)關(guān)系、光程方差以及光強(qiáng)進(jìn)行比較，表明偏振差法相比其他兩種方法效果更佳。偏振差法；附加吸收劑法；空間濾波法；Monte Carlo0 引言由于不同物質(zhì)對(duì)于不同波長(zhǎng)光波的吸收和散射的響應(yīng)不同，光譜技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各種物質(zhì)屬性的分析與檢測(cè)[1]。然而不同物質(zhì)的非均勻性與高度散射特性是造成光譜檢測(cè)與分
電子技術(shù)應(yīng)用 2016年9期2016-12-01
- 光程可調(diào)吸收氣室氣體傳感器研究
合肥30000）光程可調(diào)吸收氣室氣體傳感器研究程躍1，羅曉樂2，劉磊1，張鵬1，吳禮章1，葉楊高1 （1.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第八研究所，安徽合肥230051；2.中國(guó)科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所光學(xué)工程中心，安徽合肥230000）光程可調(diào)吸收氣室可滿足光纖氣體傳感器不同探測(cè)靈敏度和量程的需求。介紹了吸收氣室的基本結(jié)構(gòu)，并利用TracePro軟件對(duì)氣室進(jìn)行了光學(xué)仿真設(shè)計(jì)和分析，確定了多次反射池的光學(xué)參數(shù)。對(duì)氣室的結(jié)構(gòu)、防腐工藝、密封工藝及光程可調(diào)節(jié)進(jìn)行了研
傳感器與微系統(tǒng) 2016年6期2016-09-02
- 用光速測(cè)定儀探究水的折射率
有介質(zhì)和無(wú)介制的光程相位差相同。相位差相同所以它們的光程差相同，并利用公式得出液體的折射率。這樣可以在不接觸液體的情況下測(cè)量水的折射率。【關(guān)鍵詞】光速測(cè)定儀；折射率；水1 研究的背景及意義折射率是光學(xué)介質(zhì)的一個(gè)重要的物理參數(shù)，反映了物質(zhì)的光學(xué)基本性質(zhì)。液體的折射率與其濃度存在著一定的關(guān)系，如果能建立起兩者之間的經(jīng)驗(yàn)公式，則已知其中的任意一個(gè)量就可以計(jì)算出另一個(gè)量，這在生產(chǎn)部門和中學(xué)及高校實(shí)驗(yàn)中是很有實(shí)用價(jià)值的。目前測(cè)量透明介質(zhì)折射率的方法和儀器很多，普遍采
科技視界 2016年17期2016-07-15
- 上海天馬望遠(yuǎn)鏡光程差的計(jì)算方法研究?
)上海天馬望遠(yuǎn)鏡光程差的計(jì)算方法研究?董健1,2?付麗1,2蔣甬斌1,2劉慶會(huì)1,2茍偉1,2閆豐3(1中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái) 上海 200030) (2中國(guó)科學(xué)院射電天文重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 南京 210008) (3中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第54研究所 石家莊 050081)基于上海天馬望遠(yuǎn)鏡(Shanghai T ian M a Telescope,簡(jiǎn)稱TM),提出一種賦形卡塞格倫天線光程差的計(jì)算方法.首先,基于天線互易定理,建立天馬望遠(yuǎn)鏡光路的數(shù)學(xué)模型;其次,采用
天文學(xué)報(bào) 2016年2期2016-06-27
- 用光速測(cè)定儀探究水的折射率
在示波器上的兩路光程不同的拍頻波關(guān)系，可以求出光速。本實(shí)驗(yàn)利用水介質(zhì)放入其中一個(gè)光路中改變?cè)?span id="j5i0abt0b" class="hl">光程從而測(cè)出水的折射率。實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確率較高，方法簡(jiǎn)單可以為測(cè)量各種介質(zhì)的折射率提供參考，為進(jìn)一步研究折射率的相關(guān)問題提供方法。當(dāng)然水的折射率的測(cè)量方法中有多種，各種方法各有特色，本實(shí)驗(yàn)測(cè)量簡(jiǎn)潔準(zhǔn)確值得研究［1-4］。1 實(shí)驗(yàn)原理:光速c=s/Δt=fλ，λ可以方便地測(cè)得，但光頻f大約1014Hz，我們沒有那樣的頻率計(jì)。如果使f變得很低，例如30 MHz，那么波長(zhǎng)約為1
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 2015年2期2015-10-22
- 超穩(wěn)球形光學(xué)腔的設(shè)計(jì)
振頻率，該頻率由光程決定，腔長(zhǎng)不變化光程也就確定了，通常光學(xué)腔的腔體是用低熱膨脹的材料制成，外界的振動(dòng)、溫度以及壓力等因素都會(huì)引起腔體的形變，使得腔鏡之間的光程發(fā)生改變，腔的共振頻率也就發(fā)生改變[5].由腔長(zhǎng)變化與頻率變化的關(guān)系可知，式中L是腔長(zhǎng)；ΔL是腔長(zhǎng)變化量，ν是腔的共振中心頻率；Δν是腔長(zhǎng)變化引起的頻率漂移，波長(zhǎng)為1064nm的激光頻率，要使得中心頻率漂移小于10MHz，腔長(zhǎng)變化率至少要達(dá)到10-7.球形光學(xué)腔具有高度對(duì)稱性以及方便的移動(dòng)性能，得到
物理與工程 2015年1期2015-07-02
- 擺鏡掃描傅里葉變換光譜儀光程差計(jì)算
傅里葉變換光譜儀光程差計(jì)算劉日龍，劉木華(江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院，江西 南昌 330045)擺鏡掃描傅里葉變換光譜儀利用擺動(dòng)掃描方式產(chǎn)生光程差，減小了因動(dòng)鏡傾斜帶來(lái)的誤差影響。從擺掃干涉光譜技術(shù)原理出發(fā)，對(duì)擺鏡掃描傅里葉變換光譜儀的光程差進(jìn)行理論分析，給出了光程差計(jì)算表達(dá)式，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該光譜儀光程差近似正比于擺動(dòng)角度。分析了軸外光線因不同入射角所產(chǎn)生的附加光程差，為傅里葉變換光譜儀的指標(biāo)確定和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。光程差；動(dòng)鏡；光譜分辨率；傅里葉變換引
應(yīng)用光學(xué) 2015年3期2015-06-10
- 光干涉式甲烷測(cè)定器的檢定原理及維護(hù)應(yīng)用技術(shù)分析
定原理；折射率；光程中圖分類號(hào)：TH83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.08.1551 光干涉式甲烷測(cè)定器的檢定原理光干涉式甲烷測(cè)定器的檢定采用壓力法。被測(cè)環(huán)境中沒有甲烷氣體時(shí)，測(cè)定器的甲烷室和空氣室均充入的是空氣，折射率與光程相同，測(cè)定器的干涉條紋不產(chǎn)生移動(dòng)；當(dāng)被測(cè)環(huán)境中有甲烷氣體時(shí)，甲烷室的氣體成分會(huì)變化，折射率和光程也隨之變化，導(dǎo)致干涉條紋發(fā)生移動(dòng)。干涉條紋的移動(dòng)量與甲烷的體積分?jǐn)?shù)成一定比例，測(cè)得該移動(dòng)
科技與創(chuàng)新 2015年8期2015-05-06
- 大擺角擺臂式干涉儀非線性干涉信號(hào)光譜反演
儀相比具有更寬的光程差范圍。但大擺角干涉儀的光程差隨時(shí)間非線性變化，得到的是非線性變化的干涉信號(hào)，常規(guī)光譜變換方法(FFT)不適用非等間隔采樣的信號(hào)，因此必須研究更加有效的光譜反演方法［6－7］。對(duì)于非線性干涉信號(hào)，先要將其轉(zhuǎn)換為線性信號(hào)，即利用干涉儀的光程差變化信息對(duì)非線性干涉信號(hào)進(jìn)行校正。目前常用的校正方法是光程差替換法［8－9］，但該算法存在復(fù)雜度高、時(shí)效性差的問題，對(duì)于實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合并不適用。本文研究了一種基于非均勻快速傅里葉變換的非線性信號(hào)
激光與紅外 2015年10期2015-03-23
- 真空懷特池光程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)*
?真空懷特池光程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)*張露(中科院南京天文儀器有限公司， 江蘇 南京210042)摘要：介紹了真空懷特池光程調(diào)節(jié)的難度和必要性。利用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的工作原理，設(shè)計(jì)了一種用于真空懷特池光程調(diào)節(jié)的機(jī)構(gòu)，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)方便、調(diào)節(jié)范圍及精度靈活等特點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，起到了較好的調(diào)節(jié)作用。關(guān)鍵詞：懷特池；光程；曲柄滑塊機(jī)構(gòu)0引言近年來(lái)，隨著環(huán)境的惡化，人類對(duì)生活環(huán)境健康狀況的關(guān)注意識(shí)加強(qiáng)，環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)，尤其是有害氣體分析檢測(cè)成為了重要的研究課題[1]。
機(jī)械研究與應(yīng)用 2015年3期2015-02-22
- 基于點(diǎn)光源的邁克耳孫干涉實(shí)驗(yàn)條紋的機(jī)理分析
源.則在真空中有光程差：圖1 雙光束干涉的幾何關(guān)系示意圖整理后得方程由于Δ≤d，由解析幾何知，這是以S1，S2為焦點(diǎn)，以x軸為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)雙葉雙曲面，如圖2所示.d為定量，則每一Δ值對(duì)應(yīng)兩個(gè)對(duì)稱的相應(yīng)曲面，雙葉雙曲面的幾何意義是該曲面上任意一點(diǎn)至兩焦點(diǎn)的距離差為一常數(shù)點(diǎn)的軌跡，而對(duì)于P到S1，S2的距離差為常數(shù)的物理意義正是“光程差恒定”之意，故該組雙葉雙曲面正是等光程差曲面，顯然，x＝0時(shí)，對(duì)應(yīng)光程差Δ＝0.圖2 兩點(diǎn)光源的等光程差曲面2 接收屏上干涉條
物理與工程 2014年3期2014-07-30
- 紅外光譜法測(cè)定汽油中的甲縮醛*
2，0.5 mm光程池，對(duì)系列濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行吸光度的測(cè)定，建立校準(zhǔn)曲線，適合定量的溶液濃度范圍分別為0.2～4.2，0.1～2.2，0.1～0.9 g／L；線性方程分別為Y=0.070X+0.001，Y=0.136X+0.001，Y=0.322X+0.002；相關(guān)系數(shù)分別為0.999 5，0.999 8，0.999 7。質(zhì)量濃度在0.1～2.2 g／L之間的試樣溶液應(yīng)優(yōu)先采用0.2 mm光程池，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)誤差小于5%，重復(fù)性相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于2.0%
化學(xué)分析計(jì)量 2014年4期2014-07-24
- 微振動(dòng)對(duì)干涉儀運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)均勻性的影響分析
擺動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)干涉光程差的均勻掃描調(diào)制。而高精度的光譜探測(cè)對(duì)干涉儀光程差速度的均勻性提出了極高的要求。但是入軌后，衛(wèi)星上飛輪、掃描機(jī)構(gòu)、機(jī)械制冷機(jī)等設(shè)備的微振動(dòng)會(huì)影響到干涉儀的速度均勻性。一般來(lái)講，干涉儀的速度均勻性主要是由機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)來(lái)保證的，但實(shí)際工程中往往會(huì)遇到由于控制算法不成熟，控制系統(tǒng)對(duì)均勻性的保證不明確的情況。為了明確這種情況下微振動(dòng)對(duì)干涉儀的影響，確定干涉儀能夠承受的微振動(dòng)臨界值，本文提出了一種定量分析和評(píng)價(jià)的方法。2 干涉儀光程差速度的均勻性
航天返回與遙感 2013年6期2013-09-17
- 邁克耳孫干涉光程差分析模型探討
討邁克耳孫干涉的光程差分析問題.邁克耳孫干涉圖像通常分為等傾干涉和等厚干涉.現(xiàn)有的光程差公式只能分別解釋等傾干涉和等厚干涉形成機(jī)理，但不能計(jì)算等厚干涉的光程差，也不能解釋兩者的聯(lián)系.在操作實(shí)踐上，如果不能正確引導(dǎo)學(xué)生從已有的等傾干涉過(guò)渡到等厚干涉，甚至?xí)`導(dǎo)學(xué)生的理解和操作.例如，現(xiàn)有的觀念是等傾干涉對(duì)應(yīng)的實(shí)鏡和虛鏡完全平行，鏡面之間的夾角為0°，而等厚干涉圖象對(duì)應(yīng)的實(shí)鏡和虛鏡不完全平行，鏡面間有微小的夾角，要從等傾干涉過(guò)渡到等厚干涉，首先就要改變實(shí)鏡和虛
物理實(shí)驗(yàn) 2013年3期2013-08-25
- 雙光程拉曼光譜儀
發(fā)明公開了一種雙光程拉曼光譜儀，包括拉曼光譜儀本體和檢測(cè)頭組件，檢測(cè)頭組件包括外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)的雙光路組件，雙光路組件至少包括沿激發(fā)光方向設(shè)置的一個(gè)凸透鏡和一個(gè)凹面鏡，凸透鏡與凹面鏡共焦，待檢測(cè)樣品位于凸透鏡與凹面鏡共焦點(diǎn)；本發(fā)明將激發(fā)過(guò)樣品的激發(fā)光反射后再次激發(fā)樣品，實(shí)現(xiàn)單光源雙光程激發(fā)，在不改變現(xiàn)有拉曼光譜儀光源的前提下，增加激發(fā)光的利用效率，充分利用激發(fā)能量，使其適用于超痕量樣品的檢測(cè)，可在現(xiàn)場(chǎng)分析中實(shí)現(xiàn)超高靈敏度即測(cè)即顯示分析，可對(duì)超痕量樣品給出
化學(xué)分析計(jì)量 2013年2期2013-04-10
- 透明臺(tái)階的白光干涉測(cè)量方法研究＊
干涉原理，通過(guò)對(duì)光程差的調(diào)制，從而在零光程差的位置獲得最大的條紋干涉對(duì)比度，通過(guò)相應(yīng)的算法來(lái)重構(gòu)出被測(cè)表面的輪廓，可以用來(lái)測(cè)量臺(tái)階高度和表面粗糙度［2－3］。在利用它對(duì)透明臺(tái)階進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于白光會(huì)透過(guò)透明體，涉及到二次反射產(chǎn)生附加的光程差，導(dǎo)致了較大的測(cè)量誤差。本文針對(duì)這種情況，結(jié)合設(shè)備測(cè)量原理，分析了誤差產(chǎn)生機(jī)理，并提出了解決方法。1 白光掃描干涉法原理白光光源的輻射包含了整個(gè)可見光譜區(qū)域的光譜成分，為連續(xù)光譜。發(fā)生干涉時(shí)，各波長(zhǎng)將產(chǎn)生各自的一組干涉條
光學(xué)儀器 2013年6期2013-03-20
- 透鏡的等光程性問題
時(shí)，都要涉及透鏡光程性的問題．我們先來(lái)看看不同的物理教材是如何闡述這個(gè)問題的．文獻(xiàn)[1]中是這樣敘述的，平行光束通過(guò)透鏡后，將會(huì)聚于焦平面上成一亮點(diǎn)F(圖1)．這是由于某時(shí)刻平行光束波前上各點(diǎn)(圖1中A,B,C,D,E各點(diǎn))的相位相同，而到達(dá)焦平面后相位仍然相同，因而干涉加強(qiáng)．可見,這些點(diǎn)到F的光程都相等．圖1文獻(xiàn)[2]是這樣敘述的，平行光通過(guò)透鏡后，各光線要會(huì)聚在焦點(diǎn)，形成一亮點(diǎn)，這一事實(shí)說(shuō)明，在焦點(diǎn)處各光線是同相的．上述兩種教材對(duì)透鏡等光程的敘述基本上
物理通報(bào) 2013年11期2013-01-12
- 幾何光學(xué)與波動(dòng)光學(xué)的“無(wú)縫”對(duì)接
——透鏡等光程性的教學(xué)研究
只對(duì)薄凸透鏡的等光程性進(jìn)行了定性說(shuō)明，少有定量分析[2].為了將中學(xué)講授的凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)規(guī)律與大學(xué)物理中的等光程概念有機(jī)結(jié)合起來(lái)，筆者對(duì)薄透鏡物像公式的高斯形式進(jìn)行了簡(jiǎn)單推導(dǎo)，證明了平行光斜入射情形下薄透鏡的等光程性.2 薄透鏡物像公式高斯形式的簡(jiǎn)單推導(dǎo)我們以凸透鏡成像為例來(lái)說(shuō)明物距u、像距v和焦距f之間的關(guān)系.如圖1，設(shè)物高為h，像高為h′，由三角形AOB和三角形A′OB′相似，得到(1)又由三角形OO′F和三角形FA′B′相似，得到(2)式(1)、(2
物理通報(bào) 2013年11期2013-01-12
- 光源相位噪聲對(duì)干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)信噪比影響分析
遲線的長(zhǎng)度，對(duì)大光程差干涉系統(tǒng)中光源相位噪聲對(duì)系統(tǒng)信噪比的影響進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，窄線寬光纖激光器對(duì)光源相位噪聲有較好的抑制作用，但當(dāng)光程差很大時(shí)，光源相位噪聲對(duì)系統(tǒng)信噪比仍有一定的影響。干涉?zhèn)鞲?；光源相位噪聲；窄線寬光纖激光器；馬赫-曾德干涉儀；信噪比在干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)中，光源相位噪聲主要取決于光源的相干長(zhǎng)度和系統(tǒng)的光程差[1-4]。如果光源的相干長(zhǎng)度較短(光源線寬較大)或系統(tǒng)光程差較大，光源相位噪聲通過(guò)干涉儀所形成的相位-強(qiáng)度噪聲就會(huì)較高，使干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)
- SF6局部放電分解組分長(zhǎng)光程紅外檢測(cè)
效的途徑就是提高光程長(zhǎng)。自1942年John U. White提出懷特池原理以來(lái)[6]，國(guó)內(nèi)外專家針對(duì)如何提高光程長(zhǎng)，減少紅外光的損耗進(jìn)行了大量的研究[7-12]。R. Kurte先后用0.1m、0.22m光程氣體池對(duì)SF6分解組分進(jìn)行分析[13]，M.Piemontesi也曾經(jīng)用0.175m、11.25m光程長(zhǎng)兩種氣體池對(duì)其進(jìn)行分析[14,15]。研制能量衰減小、體積小的長(zhǎng)光程氣體池，成為整個(gè)紅外檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵及難點(diǎn)所在。本文從增加紅外吸收光譜法的光程長(zhǎng)
電工技術(shù)學(xué)報(bào) 2012年5期2012-07-02
- “程差法”在電磁波干涉中的應(yīng)用
播，因此需要引入光程和光程差的概念.光的干涉問題的求解主要通過(guò)對(duì)兩束相干光在相遇點(diǎn)的相位差或光程差的分析與計(jì)算，這種方法通常稱為“程差法”.而有關(guān)電磁波信號(hào)強(qiáng)度問題，比如無(wú)線電波、微波等信號(hào)的強(qiáng)弱，也可以用這種方法來(lái)求解.下面討論一下光波的“程差法”及如何利用“程差法”求解電磁波干涉的有關(guān)問題.1 光波的“程差法”光程等于光所通過(guò)的幾何路程與媒質(zhì)折射率的乘積，引入光程是為了把同一單色光在不同媒質(zhì)中的傳播統(tǒng)一折算成在真空中的傳播.這對(duì)討論光的干涉問題帶來(lái)很多
物理通報(bào) 2012年5期2012-01-23
- 基于半光程差的天線反射面型面精度檢測(cè)
0191)基于半光程差的天線反射面型面精度檢測(cè)周國(guó)鋒 李曉星(北京航空航天大學(xué) 機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院，北京 100191)型面擬合最小量的選取是天線面板型面檢測(cè)中的關(guān)鍵技術(shù)之一.天線表面各點(diǎn)半光程差的均方根是衡量天線型面精度的指標(biāo).根據(jù)圓錐曲面的幾何定義及其光學(xué)性質(zhì)，提出了圓錐曲面天線面板半光程差的直接計(jì)算方法，給出了基于半光程差的非線性最小二乘曲面擬合算法.以旋轉(zhuǎn)拋物面天線面板為例，通過(guò)模擬和實(shí)際測(cè)量，對(duì)比分析了分別選取軸向誤差和半光程差作為最小量擬合計(jì)
北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào) 2011年6期2011-03-15
- 藍(lán)寶石光纖空氣隙非本征型法布里-珀羅高溫傳感器復(fù)用技術(shù)研究
于實(shí)時(shí)查詢傳感器光程差的變化。當(dāng)光程差值達(dá)到我們需要的數(shù)值時(shí)，采用高溫陶瓷膠(Cotronics, HP903)將藍(lán)寶石光纖同氧化鋯粘結(jié)起來(lái)。通過(guò)控制兩根藍(lán)寶石光纖端面間空氣隙的大小來(lái)獲得不同的光程差。然后，將傳感器放置于1150℃的電阻爐(Thermolyne 48000)里進(jìn)行熱退化來(lái)增強(qiáng)其穩(wěn)定性。圖2所示為一空氣隙FP傳感器的反射譜圖。從圖中我們可以看出大的光程差時(shí)光譜波動(dòng)的頻率也會(huì)高。我們可以通過(guò)對(duì)傳感器反射光譜進(jìn)行快速傅里葉變換來(lái)對(duì)多個(gè)傳感器進(jìn)行
制造業(yè)自動(dòng)化 2011年5期2011-02-09
- 薄膜干涉光程差公式推導(dǎo)過(guò)程中的近似問題
083)薄膜干涉光程差公式推導(dǎo)過(guò)程中的近似問題王家慧 祁 錚 金鐘輝(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)應(yīng)用物理系,北京 100083)給出等傾干涉的光程差公式可推廣至等厚干涉的證明.等傾干涉;等厚干涉;光程差薄膜等傾干涉(圖1)和等厚干涉(圖2)中,經(jīng)薄膜兩個(gè)界面反射后的①、②兩束光線之間的光程差(不計(jì)及半波損失)均為但在許多教材[1～4]里僅對(duì)圖1的薄膜等傾干涉的光程差公式作了詳細(xì)的推導(dǎo),得出式(1).然后只作粗略的說(shuō)明,就將上述結(jié)論推廣至圖2所示的劈形膜的等厚干涉中,未作
物理與工程 2010年6期2010-12-21
- 楊氏雙縫干涉條紋移動(dòng)問題的探討
雙縫干涉;介質(zhì);光程差;條紋移動(dòng)＊0 引言1801年,楊氏巧妙地設(shè)計(jì)了一種把單個(gè)波陣面分解為兩個(gè)波陣面以鎖定兩個(gè)光源之間的相位差的方法來(lái)研究光的干涉現(xiàn)象.楊氏用疊加原理解釋了干涉現(xiàn)象,在歷史上第一次測(cè)定了光的波長(zhǎng),為光的波動(dòng)學(xué)說(shuō)的確立奠定了基礎(chǔ).在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,在不加介質(zhì)或不將整個(gè)裝置浸入透明液體中之前,兩相干光均在空氣中傳播,他們到達(dá)屏上任一點(diǎn)P的光程差由其幾何路程差決定,而在插入介質(zhì)片或?qū)⒄麄€(gè)裝置浸入透明液體中后,雖然兩相干光在兩介質(zhì)薄片中的幾何
棗莊學(xué)院學(xué)報(bào) 2010年2期2010-10-23