光的干涉(法布里波羅干涉儀)

§1.10法布里—珀羅干涉儀（多光束干涉）1以上所講的各種裝置都是兩束光的干涉其干涉光強(qiáng)變化緩慢，最大、最小值的精確位置不易測(cè)定；若兩束光的振幅不等，可見度下降。雙縫干涉光強(qiáng)分布曲線-4-3-2-0234

問題的提出（雙光束→多光束）21899年法國(guó)物理學(xué)家法布里和珀羅創(chuàng)制了以他們名字命名的法布里－珀羅干涉儀（簡(jiǎn)F-P干涉儀）。用（相位相同的）多光束干涉，可以獲得細(xì)銳明亮且暗紋較寬的明條紋。透射光強(qiáng)透射光強(qiáng)分布曲線3單色擴(kuò)展光源一.結(jié)構(gòu)和原理兩平板玻璃內(nèi)表面鍍高反膜,外表面略傾斜(為什么？).焦平面屏幕(d固定時(shí)為法布里—珀羅標(biāo)準(zhǔn)具)4P點(diǎn)的光振動(dòng)為多束光振動(dòng)（1、2、3…）在P點(diǎn)的疊加，用數(shù)學(xué)式表示：二.光強(qiáng)公式(證明見附錄1.5-1.6)用復(fù)振幅表示Ｅ1、E2…光振動(dòng)．設(shè)1的復(fù)振幅為5由于相鄰兩光束的光程差為所以相鄰兩光束的相位差為上式中為空氣中的波長(zhǎng)n2是兩板之間形成的膜的折射率，為膜內(nèi)的折射角．薄膜干涉結(jié)論6故Ｅ1、E2…各光束在P點(diǎn)光振動(dòng)的復(fù)振幅為P點(diǎn)光振動(dòng)的復(fù)振幅為上式是等比數(shù)列的和，公比為7(1)透射光光強(qiáng)IT：和所以由斯托克斯關(guān)系式：89定義銳度系數(shù)：則透射光強(qiáng)可表示為：式中10由于能量守恒，所以*（2）反射光光強(qiáng)IR11透射光強(qiáng)(3)透射光強(qiáng)分布曲線反射光強(qiáng)12三.討論相干光強(qiáng)(1)極大極小的位置與有關(guān).N2和d為常數(shù)，因此極大極小位置由折射角i2決定.具有相同入射角的光線，在同一干涉級(jí)次上，形成干涉圓環(huán)．條紋半徑規(guī)律與邁克耳干涉圓條紋同．

證13(2)R越大，透射光能越小,明條紋越細(xì)銳.(3)反射光與透射光互補(bǔ)，透射光強(qiáng)最大處，恰為反射光強(qiáng)極小.(4)透射光無零光強(qiáng)，可見度總是小于１,當(dāng)r趨近1時(shí),可見度趨近于1．透射光干涉條紋細(xì)銳,可以作分光元件．相反：反射光可見度等于1，但R越大明條紋越粗.雖反射光能量很大，也不能作分光元件14*證明F—Ｐ干涉儀明條紋半徑為證明：設(shè)中央為明條紋中心，由中心外數(shù)第m個(gè)明條紋半徑為rm.中心明條紋滿足第m個(gè)明條紋滿足插頁(yè)15即很小，上式可簡(jiǎn)化為故第m個(gè)條紋半徑為：返回上兩式相減得插頁(yè)16上式是分辨本領(lǐng)的又一公式,它說明,分辨本領(lǐng)與條紋的精細(xì)