邁克爾遜干涉儀測(cè)光波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

1、 邁克爾遜干涉儀測(cè)光波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn) 邁克爾遜干涉儀測(cè)光波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)摘要： 摘要：對(duì)現(xiàn)有邁克爾遜干涉儀測(cè)光波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，應(yīng)用線陣 CCD 與單片機(jī)結(jié)合，達(dá)到光電轉(zhuǎn)換法精確計(jì)數(shù)干涉條紋的目的。并在原有儀器上增加防抖裝置，提高精度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比得出，新的實(shí)驗(yàn)裝置操作簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)精度高、誤差小，且減少激光對(duì)人體的傷害，有推廣價(jià)值。關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞：邁克爾遜干涉儀改進(jìn)；條紋計(jì)數(shù)；光電轉(zhuǎn)換1 引言 引言邁克爾遜干涉儀利用分振幅法產(chǎn)生雙光束以實(shí)

2、現(xiàn)干涉，通過(guò)調(diào)整該干涉儀，可以產(chǎn)生等厚干涉條紋，也可以產(chǎn)生等傾干涉條紋。干涉光路中光程差的改變將引起干涉環(huán)不斷地“冒出”或“淹沒(méi)” 。對(duì)干涉環(huán)的準(zhǔn)確計(jì)數(shù)，可精確測(cè)量光程差的變化量?；诖嗽?，邁克爾遜干涉用在測(cè)量微小長(zhǎng)度的精密儀器上，可用來(lái)測(cè)光波的波長(zhǎng)、全息干板膜厚度、壓電常數(shù)、折射率等。2 原有實(shí)驗(yàn)的弊端 原有實(shí)驗(yàn)的弊端在所有的應(yīng)用中，關(guān)鍵技術(shù)是對(duì)干涉條紋變化的準(zhǔn)確計(jì)數(shù)。在原有的“邁克爾遜測(cè)激光波長(zhǎng)”的試驗(yàn)中，采用手工檢測(cè)計(jì)數(shù)。實(shí)驗(yàn)

3、者要緊盯測(cè)屏，調(diào)動(dòng)微調(diào)手輪，觀察干涉條紋的變化，記錄干涉條紋明暗變化次數(shù)，而且一組數(shù)據(jù)需要連續(xù)記錄上百個(gè)條紋數(shù)目。實(shí)驗(yàn)者稍有抖動(dòng)或注意力分散，就會(huì)有錯(cuò)數(shù)或漏數(shù)條紋個(gè)數(shù)的現(xiàn)象，造成比較大的實(shí)驗(yàn)誤差。故原有實(shí)驗(yàn)儀器存在以下弊端：（1）實(shí)驗(yàn)者長(zhǎng)時(shí)間緊盯觀測(cè)屏，會(huì)造成眼睛疲勞，容易漏數(shù)或錯(cuò)數(shù)條紋數(shù)目，增大實(shí)驗(yàn)誤差。（2）為減小誤差，需要分多組測(cè)量紋計(jì)數(shù)，人工測(cè)量的方法會(huì)限制測(cè)量條紋數(shù)目的增加。（3）強(qiáng)烈的激光干涉條紋會(huì)對(duì)人的眼睛造成很大的傷害。

4、（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)輕微的抖動(dòng)或空氣振動(dòng)，就會(huì)造成干涉條紋的變動(dòng)，不便于眼睛觀測(cè)，影響實(shí)驗(yàn)者的計(jì)數(shù)工作。3 實(shí)驗(yàn)的改進(jìn) 實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)3.1 邁克爾遜干涉實(shí)驗(yàn) 邁克爾遜干涉實(shí)驗(yàn)G1 和 G2 是兩塊平行放置的平行平面玻璃板，它們的折射率和厚度都完全相同。G1 的背面鍍有半反射膜，稱作分光板。G2 稱作補(bǔ)償板。M1 和 M2 是兩塊平面反射（4）為減小振動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的影響，可加裝防震底座，進(jìn)一步減少外在影響誤差，提高實(shí)驗(yàn)精度。（5）為了提高實(shí)驗(yàn)精度

5、，測(cè)量時(shí)粗調(diào)手輪和微調(diào)手輪應(yīng)始終向同一方向旋轉(zhuǎn)，讀數(shù)時(shí)也應(yīng)向同一方向旋轉(zhuǎn)，且必須避免引入空回?？稍谖⒄{(diào)手輪上加一套索固定裝置，使其一次只能沿同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。若需反向轉(zhuǎn)動(dòng)，可手動(dòng)更改固定。3.3 計(jì)數(shù)系統(tǒng)原理圖 計(jì)數(shù)系統(tǒng)原理圖3.4 CCD 計(jì)數(shù)原理 計(jì)數(shù)原理CCD 是在時(shí)鐘脈沖控制下，利用位移寄存器的功能實(shí)現(xiàn)電荷包的讀取與輸入，形成一系列幅值不等的時(shí)鐘脈沖序列。從 CCD 出來(lái)的信號(hào)，經(jīng)放大濾波后得到如圖１所示的信號(hào)波形，再經(jīng)比較器進(jìn)行