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基于智能读数系统迈克尔逊干涉仪测量液体在不同温度下的折射率
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作者 全楚烨 吴明浩 +2 位作者 苏航 金明怡 唐谊 《大学物理实验》 2025年第2期73-79,共7页
通过测量溶液在不同温度下的折射率变化,可以深入理解溶液的光学特性与温度之间的关系。迈克尔逊干涉仪作为一种精密的光学测量工具,常用于折射率的测定。然而,传统的迈克尔逊干涉仪依赖人工读数,存在主观性强、准确性低的问题。本研究... 通过测量溶液在不同温度下的折射率变化,可以深入理解溶液的光学特性与温度之间的关系。迈克尔逊干涉仪作为一种精密的光学测量工具,常用于折射率的测定。然而,传统的迈克尔逊干涉仪依赖人工读数,存在主观性强、准确性低的问题。本研究设计并构建了一个智能读数的迈克尔逊干涉仪系统,用于测量蒸馏水和6%氯化钠溶液在不同温度下的折射率。实验中,将待测液体置于迈克尔逊干涉仪的一个光路中,另一个光路作为参考。通过在溶液中放置加热棒和温度传感器,加热溶液至目标温度,并通过干涉条纹的变化计算液体的折射率。此外,本研究利用基于OpenCV的图像处理技术开发了程序,使计算机能够自动识别图像,并根据已知的折射率基准和折射率与温度的关系式,自动计算各温度下的折射率,并生成相应的图表以直观展示数据。实验结果验证了该系统的有效性,表明其在精确测量溶液折射率方面具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 迈克尔逊干涉仪 温度 液体折射率 智能读数系统。
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一种基于迈克尔逊干涉仪的浓度/折射率在线测量系统的研究 被引量:5
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作者 陈少华 李辉 +5 位作者 周旭光 王浩 杨振清 赵卉 王芳 王麟杰 《大学物理实验》 2024年第1期27-30,共4页
浓度是表征溶液性质的重要物理参数之一。本文设计了一种基于旋转比色皿结合迈克尔逊干涉仪的浓度/折射率在线测量系统。将液体加入比色皿并旋转5°,利用CCD采集光强数据和自编的计数程序,可实时测量旋转前后干涉条纹移动数目之差,... 浓度是表征溶液性质的重要物理参数之一。本文设计了一种基于旋转比色皿结合迈克尔逊干涉仪的浓度/折射率在线测量系统。将液体加入比色皿并旋转5°,利用CCD采集光强数据和自编的计数程序,可实时测量旋转前后干涉条纹移动数目之差,并由此计算NaCl和葡萄糖溶液的折射率和浓度。对质量百分比浓度为0、10%和20%的NaCl溶液进行了折射率测量和误差分析,发现与相关理论值的相对误差仅为0.61%、0.63%和2.2%。葡萄糖溶液的浓度—折射率关系曲线也呈现出线性良好、可靠性高的特点。总之,基于迈克尔逊干涉仪的浓度/折射率在线测量系统具有测量非接触、结果可靠、高效实用的特点。 展开更多
关键词 干涉仪 旋转台 浓度 折射率 在线测量
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改进的迈克尔逊干涉仪测量钠黄光双线波长差
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作者 陈海良 侯岩雪 +1 位作者 高静 张素红 《科学技术创新》 2024年第13期205-208,共4页
在迈克尔逊干涉仪实验教学及科学研究过程中发现齿轮经常脱扣的现象,这对测量结果产生了严重影响。本文中,我们将传统的齿轮咬合式迈克尔逊干涉仪改进为杠杆式迈克尔逊干涉仪,有助于避免齿轮咬合式迈克尔逊干涉仪中多个齿轮间容易脱扣... 在迈克尔逊干涉仪实验教学及科学研究过程中发现齿轮经常脱扣的现象,这对测量结果产生了严重影响。本文中,我们将传统的齿轮咬合式迈克尔逊干涉仪改进为杠杆式迈克尔逊干涉仪,有助于避免齿轮咬合式迈克尔逊干涉仪中多个齿轮间容易脱扣的现象。利用钠光灯照射杠杆式迈克尔逊干涉仪,观察到了明显的光拍干涉图样,测量了钠黄光双线波长差。钠黄光双线波长差的测量结果为0.5953±0.0054(nm)。本文的研究有助于提升迈克尔逊干涉仪装置的测量稳定性,实现在光谱定标、光学传感、生化检测等领域的长期稳定使用;有助于提升学生发现问题、解决问题的能力;以及有助于学生提升将不同科目知识相结合的能力。 展开更多
关键词 迈克尔逊干涉仪 钠黄光 光拍 波长差
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干涉仪中极化测量和极化误差修正方法
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作者 朱全江 高阳 沈志博 《电子信息对抗技术》 2025年第1期30-35,共6页
极化是影响干涉仪测向精度的主要因素之一,也是描述电磁波特性的重要参数之一。基于矢量分解和最小二乘法,提出了一种新的极化测量方法,应用于干涉仪测向系统中。该方法在一般干涉仪天线阵中增加一个不同极化的天线单元即可实现极化测... 极化是影响干涉仪测向精度的主要因素之一,也是描述电磁波特性的重要参数之一。基于矢量分解和最小二乘法,提出了一种新的极化测量方法,应用于干涉仪测向系统中。该方法在一般干涉仪天线阵中增加一个不同极化的天线单元即可实现极化测量。结合查表法,可以对不同极化下的零位极化误差进行修正,从而提高干涉仪测向精度。仿真结果验证了上述方法的正确性。 展开更多
关键词 干涉仪 测向 天线阵 极化测量
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综合实验试题D:基于迈克耳孙干涉仪的液晶光学和光场相干性实验
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作者 陈科 王福娟 +2 位作者 王嘉辉 李佼洋 蔡志岗 《物理实验》 2024年第6期30-38,共9页
介绍了第9届全国大学生物理实验竞赛综合研究性实验试题D的命题设计和实验内容,并给出参考解答以及竞赛结果分析.综合实验试题D基于迈克耳孙干涉仪实验系统,测量液晶双折射率的光学属性和电光调制效应,测量LED光源的相干时间,探究如何... 介绍了第9届全国大学生物理实验竞赛综合研究性实验试题D的命题设计和实验内容,并给出参考解答以及竞赛结果分析.综合实验试题D基于迈克耳孙干涉仪实验系统,测量液晶双折射率的光学属性和电光调制效应,测量LED光源的相干时间,探究如何改善光场的空间相干性.竞赛结果表明:大部分考生对教学大纲中涉及迈克耳孙干涉仪中的基本实验内容掌握较好,但对常规仪器设备的扩展使用和应用能力尚存在不足,开放性的自主设计和搭建实验光路对培养学生完成既定实验目标的能力仍有待提高. 展开更多
关键词 迈克耳孙干涉仪 液晶 时间相干性 空间相干性
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利用迈克耳孙干涉仪研究光的时间和空间相干性
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作者 廖乔林 刘致远 +6 位作者 梁子东 刘笑鹏 彭有 李佼洋 王嘉辉 王福娟 蔡志岗 《物理实验》 2024年第7期46-51,61,共7页
采用迈克耳孙干涉光路,搭配光电探测器和光纤光谱仪,分别测量时域和光谱信号.在光谱信号的辅助下,调节干涉光路准直和两臂光程差,快速定位白光干涉等光程点.利用压电位移台带动扫描镜在等光程点附近进行光学延迟扫描,测量时域干涉波形,... 采用迈克耳孙干涉光路,搭配光电探测器和光纤光谱仪,分别测量时域和光谱信号.在光谱信号的辅助下,调节干涉光路准直和两臂光程差,快速定位白光干涉等光程点.利用压电位移台带动扫描镜在等光程点附近进行光学延迟扫描,测量时域干涉波形,实现对光源相干长度的测量.LED白光光源搭配带通滤光片,实现不同谱宽光源相干长度的测量对比.利用小孔光阑限制扩展光源的发光尺度,分析干涉条纹对比度,实现空间相干性的演示和测量. 展开更多
关键词 时间相干性 空间相干性 迈克耳孙干涉仪
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基于相邻阵面水平干涉仪的联合二维测向算法
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作者 苏生 陈文静 +1 位作者 丁兆贵 居易 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第8期114-118,共5页
在多阵面水平干涉仪侦察系统中,当入射信号的俯仰角不为0时,由于投影效应,不同阵面的方位角测量结果将存在偏差。为解决这一问题,本文提出一种基于相邻阵面水平干涉仪的联合二维测向算法,每个阵面仅需配置水平干涉仪天线阵列,相邻阵面... 在多阵面水平干涉仪侦察系统中,当入射信号的俯仰角不为0时,由于投影效应,不同阵面的方位角测量结果将存在偏差。为解决这一问题,本文提出一种基于相邻阵面水平干涉仪的联合二维测向算法,每个阵面仅需配置水平干涉仪天线阵列,相邻阵面首先测量出各自阵面的方位角,通过联合计算求得入射信号的真实方位角和俯仰角。同时相邻阵面安装夹角设计更为灵活,易于扩展,且相对二维干涉仪天线阵列,阵面体积能有效减小。仿真结果表明,基于相邻阵面水平干涉仪的联合二维测向算法能够有效解决由于存在俯仰角而导致的一维干涉仪测向偏差的问题。 展开更多
关键词 被动测向 多阵面系统 干涉仪 二维测向
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改进型迈克尔逊干涉仪测量溶液变温折射率 被引量:1
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作者 张晓冬 刘豪闯 +3 位作者 刘海生 赵赛远 朱雪 张志峰 《大学物理实验》 2024年第5期23-26,共4页
将单片机、摄像头、步进和减速电机等模块添加到传统的迈克尔逊干涉仪上进行改进,基于Open CV图像识别技术进行干涉条纹识别,使用改进后的迈克尔逊干涉仪测量乙醇溶液在不同温度下的折射率,并拟合出折射率与温度的关系式。实验验证,改... 将单片机、摄像头、步进和减速电机等模块添加到传统的迈克尔逊干涉仪上进行改进,基于Open CV图像识别技术进行干涉条纹识别,使用改进后的迈克尔逊干涉仪测量乙醇溶液在不同温度下的折射率,并拟合出折射率与温度的关系式。实验验证,改进后的装置使用方便,测量准确。拟合后的曲线较好地反映乙醇溶液折射率随温度的变化关系,可以为科教、工业等领域提供数据参考。 展开更多
关键词 迈克尔逊干涉仪 折射率 温度
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干涉仪量子增强相位精密测量的光子损耗鲁棒性
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作者 李俊宏 冯夏宁 韦联福 《激光技术》 北大核心 2025年第2期159-165,共7页
为了提高光子光学干涉仪在光子损耗情形下的相位测量精度,以典型的twin-Fock态为例输入光子马赫-曾德尔干涉仪,对光子符合计数探测在光子损耗下的探测精度进行了理论研究。结果表明,相较于宇称测量,当使用光子对作为输入时,光子符合计... 为了提高光子光学干涉仪在光子损耗情形下的相位测量精度,以典型的twin-Fock态为例输入光子马赫-曾德尔干涉仪,对光子符合计数探测在光子损耗下的探测精度进行了理论研究。结果表明,相较于宇称测量,当使用光子对作为输入时,光子符合计数探测方案对光子损耗显示出更强的鲁棒性,基于光子符合计数探测的相位测量精度在相位位于π/4和π/2之间时可以非常接近于量子克拉美罗界。采用光子符合计数探测方案有助于在实际环境中实现超高精度的相位测量,从而为突破传统散粒噪声限制提供了可能性。 展开更多
关键词 量子光学 量子精密测量 马赫-曾德尔干涉仪 量子克拉美罗界 光子符合计数探测
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基于参考干涉仪的光纤水听器低频噪声抑制技术
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作者 徐红霞 龚海霞 +2 位作者 易朗宇 郭腾辉 施剑 《通讯世界》 2025年第2期4-6,共3页
为抑制光纤水听器低频相位噪声,引入参考干涉仪,提出一种联合噪声消除方法。通过高通滤波实现低频漂移消除,通过多次数据采集并引入基元补偿系数消除光源相位噪声。将参考基元与传感基元置于同一安静环境场,测试系统相位噪声。实验结果... 为抑制光纤水听器低频相位噪声,引入参考干涉仪,提出一种联合噪声消除方法。通过高通滤波实现低频漂移消除,通过多次数据采集并引入基元补偿系数消除光源相位噪声。将参考基元与传感基元置于同一安静环境场,测试系统相位噪声。实验结果表明,利用基于参考干涉仪的噪声抑制技术,光纤水听器的相位噪声在低频100 Hz范围内可以消除到-81 dB/Hz以下,在噪声峰处得到了约15 dB的抑制效果,为降低光纤水听器的低频噪声提供了重要的理论指导及实验积累。 展开更多
关键词 参考干涉仪 低频探测 光纤水听器 噪声抑制 相位噪声
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迈克耳孙干涉仪白光干涉现象分析
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作者 窦玲玉 姬超燃 +2 位作者 任立庆 李洪国 宋新兵 《大学物理》 2024年第9期50-53,84,共5页
在利用迈克耳孙干涉仪观察白光干涉并测量透明介质折射率的实验中,一个关键的步骤是在没有引入待测介质时观察到白光干涉的基础上,移动一臂的反射镜(动镜)使得引入介质后干涉条纹再次出现.在实际的实验中,会出现动镜移动的距离为标准结... 在利用迈克耳孙干涉仪观察白光干涉并测量透明介质折射率的实验中,一个关键的步骤是在没有引入待测介质时观察到白光干涉的基础上,移动一臂的反射镜(动镜)使得引入介质后干涉条纹再次出现.在实际的实验中,会出现动镜移动的距离为标准结果一半时就观察到干涉图样的情况.本文从理论上分析这一现象出现的原因,并设计对比实验进行了实验分析.本文的理论和实验结果表明这种现象源于光束单次通过尺寸较小且只占视场小部分区域的待测介质.另外,该次干涉条纹出现在介质区域之外,而标准结果的条纹出现在介质区域之内. 展开更多
关键词 迈克耳孙干涉仪 白光干涉 折射率
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带法拉第旋转镜迈克尔逊干涉仪的设计与改进研究 被引量:1
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作者 王喜龙 吴汪洋 姜朝宇 《舰船电子工程》 2010年第6期173-176,共4页
克服Mach-Zehnder干涉仪的偏振诱导信号衰落的方法有偏振态分集检测[1]等方法,但其实现是用牺牲信噪比换来的,而文章采用带法拉第旋转镜的迈克耳逊干涉仪并结合相位反馈环节对光纤光栅反射波进行检测,能达到很好效果。
关键词 MACH-ZEHNDER干涉仪 法拉第旋转镜 反馈环节
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基于激光干涉仪同步测量的动态校准装置 被引量:1
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作者 任瑜 胡晓磊 +2 位作者 郭志敏 傅云霞 张丰 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期349-355,共7页
为满足时变几何量的瞬时动态测试需求,研制了一种基于激光干涉仪同步测量的动态校准装置。该装置采用直线运动导轨和运动发生器、长度标准器激光干涉仪,以基于GNSS驯服时钟的同步触发器实现同步测量并确保时间准确稳定,并使用动态校准... 为满足时变几何量的瞬时动态测试需求,研制了一种基于激光干涉仪同步测量的动态校准装置。该装置采用直线运动导轨和运动发生器、长度标准器激光干涉仪,以基于GNSS驯服时钟的同步触发器实现同步测量并确保时间准确稳定,并使用动态校准软件实现控制一体化。经综合分析激光干涉仪的最大允许误差、直线运动导轨的直线度、环境因素、触发信号间时延及激光干涉仪测量时延等因素,该装置的长度示值的测量不确定度为Q[1.8μm,3×10^(-7)L](k=2)。与同型号激光干涉仪的比对实验和激光跟踪仪瞬时长度测试实验,证明了不确定度评定的合理性以及该装置在瞬时动态准确度测试中的可行性。 展开更多
关键词 几何量计量 动态校准 激光干涉仪 同步测量 大尺寸测量 时变几何量
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基于矢量衍射理论的光栅干涉仪位移测量误差研究 被引量:1
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作者 雷李华 张玉杰 傅云霞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期90-97,共8页
光栅干涉仪位移测量系统作为测量领域中最精密的测量仪器之一,由于在测量过程中光栅的姿态位置无法保证完美装配,使得光栅的光栅矢量方向与运动矢量方向之间出现偏差,导致位移测量结果出现周期性非线性误差。文中针对在光栅干涉仪位移... 光栅干涉仪位移测量系统作为测量领域中最精密的测量仪器之一,由于在测量过程中光栅的姿态位置无法保证完美装配,使得光栅的光栅矢量方向与运动矢量方向之间出现偏差,导致位移测量结果出现周期性非线性误差。文中针对在光栅干涉仪位移测量过程中出现的光栅与位移台以及读数头之间的姿态位置误差进行分析,通过分别建立位移坐标系及光栅坐标系,参考惯性导航领域中飞行器姿态表示方法,利用一维光栅的横滚、俯仰和偏航角共同描述一维光栅相对于位移台的装配状态。通过基于矢量衍射理论分析光栅干涉仪位移测量时三个维度的角度偏差量,对可能产生的位移测量误差进行了分析说明。基于广义一维光栅方程,探究出了一个更为普遍的结论,为后续装置的改进提供理论依据,以提高系统的测量精度。 展开更多
关键词 精密位移测量 光栅干涉仪 光栅矢量衍射 周期性误差
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利用迈克耳孙干涉仪制作全息光栅——非物理专业本科教学拓展实验 被引量:15
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作者 柯红卫 杨嘉 +4 位作者 贺秀良 张宝颖 刘洋 刘文辉 丁娜 《物理实验》 北大核心 2004年第7期30-32,共3页
使用迈克耳孙干涉仪制作了一维光栅和二维正交光栅 ,拓展了非物理专业本科教学实验内容 .
关键词 迈克耳孙干涉仪 全息光栅 干涉条纹
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迈克耳逊激光干涉仪的数字测角技术 被引量:2
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作者 王贵甫 陈桂林 陈雨良 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期338-343,共6页
介绍了一种利用迈克耳逊干涉仪进行精密角度测量的角度测量系统 ,该系统利用迈克耳逊干涉仪的干涉技术 ,通过转换将角位移转换为干涉仪可以利用的线位移 ,并通过专用电路对干涉条纹进行细分、计量 ,从而实现了对大转角的精密测量。与以... 介绍了一种利用迈克耳逊干涉仪进行精密角度测量的角度测量系统 ,该系统利用迈克耳逊干涉仪的干涉技术 ,通过转换将角位移转换为干涉仪可以利用的线位移 ,并通过专用电路对干涉条纹进行细分、计量 ,从而实现了对大转角的精密测量。与以往类似系统相比 ,该系统克服了测量误差随测量角度增大而增大、测量范围小等不足 ,具有测量精度高、测角范围大、数字化程度高等特点。同时 ,给出了系统的构成原理、设计注意事项和有关的精度分析。 展开更多
关键词 迈克耳逊干涉仪 数字测角 激光干涉仪
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迈克尔逊干涉仪对压电陶瓷动态特性的研究 被引量:5
17
作者 孙宝光 谭仁兵 张启义 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2015年第5期888-891,共4页
通过对迈克尔逊干涉仪光路的调整,使光电探头的响应电压与三角波驱动电压的频率一致且峰-峰值最大。这样不断改变驱动电压就可准确的找到响应电压、伸长位移量随驱动电压的关系。在进行谐响应特性测量时,分别使用了响应电压峰-峰值比值... 通过对迈克尔逊干涉仪光路的调整,使光电探头的响应电压与三角波驱动电压的频率一致且峰-峰值最大。这样不断改变驱动电压就可准确的找到响应电压、伸长位移量随驱动电压的关系。在进行谐响应特性测量时,分别使用了响应电压峰-峰值比值和伸长位移量比值两种方式表示,并进行了比较。 展开更多
关键词 迈克尔逊干涉仪 峰-峰值 伸长位移 谐响应
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一种新型迈克尔逊干涉仪条纹计数器的设计 被引量:18
18
作者 陈业仙 周党培 +1 位作者 关小泉 伍广胜 《大学物理实验》 2009年第3期64-67,共4页
设计了一种简便的能自动适应不同背景光强的新型迈克尔逊干涉仪条纹计数器。利用光敏电阻将条纹的变化转化为电信号,同时检测出背景光,并利用减法器去掉背景,经施密特触发器整形后,送入单片机计数并显示。实验证明,本计数器原理简单,可... 设计了一种简便的能自动适应不同背景光强的新型迈克尔逊干涉仪条纹计数器。利用光敏电阻将条纹的变化转化为电信号,同时检测出背景光,并利用减法器去掉背景,经施密特触发器整形后,送入单片机计数并显示。实验证明,本计数器原理简单,可以适应不同的背景光强,具有精确度高、操作简便可靠等优点。 展开更多
关键词 迈克尔逊干涉仪 干涉条纹 计数器 单片机
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用ZEMAX软件辅助迈克耳孙干涉仪实验教学 被引量:10
19
作者 戴斌飞 武文远 任建锋 《大学物理》 北大核心 2008年第7期28-33,共6页
利用ZEMAX软件设计了迈克耳孙干涉仪实验光路.软件绘制的不同显示方式的实验光路外形图,使学生对实验光路建立起了清晰的图像.通过编写ZPL程序实现了对实验现象的动态模拟,使学生对理想情况下的实验现象有一个准确的把握.通过在软件中... 利用ZEMAX软件设计了迈克耳孙干涉仪实验光路.软件绘制的不同显示方式的实验光路外形图,使学生对实验光路建立起了清晰的图像.通过编写ZPL程序实现了对实验现象的动态模拟,使学生对理想情况下的实验现象有一个准确的把握.通过在软件中改变光路主要参数分析了不同方面和不同程度的误差对干涉条纹的影响,其结论对学生在实验中进行有效而准确的调节起到了指导作用. 展开更多
关键词 光学实验 ZEMAX 迈克耳孙干涉仪 误差
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迈克耳孙干涉仪测量介质板折射率的问题研究 被引量:13
20
作者 魏茂金 张朝清 黄思俞 《物理实验》 北大核心 2010年第6期28-31,共4页
使用迈克耳孙干涉仪测量较厚介质板的折射率时,发现迈克耳孙干涉仪中放入待测介质板后,反射镜M1的调节方向异常.针对这一实验现象,从理论上进行分析,解释了实验中出现的异常现象,并推导出反射镜M1在两次观测中移动的距离与介质板折射率... 使用迈克耳孙干涉仪测量较厚介质板的折射率时,发现迈克耳孙干涉仪中放入待测介质板后,反射镜M1的调节方向异常.针对这一实验现象,从理论上进行分析,解释了实验中出现的异常现象,并推导出反射镜M1在两次观测中移动的距离与介质板折射率的关系式.实验结果进一步证明理论与公式的正确性. 展开更多
关键词 迈克耳孙干涉仪 透明介质 折射率
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