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狭缝和棱脊不平行对菲涅耳双棱镜干涉的影响

Influence of Nonparallel Slot and Prism Ridge on Interference of Fresnel Double Prism

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摘要

利用数值仿真和实验验证方法,解释用线光源作为光源的菲涅耳双棱镜干涉实验中,狭缝必须与双棱镜棱脊平行才能观察到清晰干涉条纹的原因。基于几何光学和干涉原理,理论上得出观察屏上菲涅耳双棱镜干涉强度分布公式,通过数值模拟得到干涉条纹可见度随狭缝与棱脊夹角的变化曲线。理论分析表明,随着夹角变大,干涉可见度将出现先下降,再升高,然后再次下降的现象。最后,对理论结果进行实验验证,表明实验结果与数值模拟结果基本一致。

Abstract

In this paper, numerical simulation and experimental verification methods are presented to investigate the influence of nonparallel slot and double-prism ridge in observing clear interference fringes. This result is essentially in the Fresnel double prism interference experiment using a line source. Initially, the interference intensity distribution formula of the Fresnel double prism on the observation screen is theoretically obtained. This is accomplished using geometrical optics and the principle of interference. In addition, the visibility of the interference fringe as a function of the angle between the slot and the ridge is obtained using numerical simulation. Theoretical analysis shows that as the angle increases, the interference visibility falls, then rises, and then falls again. Finally, an attempt to experimentally verify the theoretical results is also presented. The experimental results seem to be consistent with the numerical simulation results.

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DOI:10.3788/LOP56.232601

所属栏目:物理光学

基金项目:西南交通大学个性化实验项目、西南交通大学本科教育教学研究与改革项目;

收稿日期:2019-05-10

修改稿日期:2019-05-23

网络出版日期:2019-12-01

作者单位    点击查看

韩佩杉:西南交通大学物理科学与技术学院, 四川 成都 611756
陆泽辉:西南交通大学物理科学与技术学院, 四川 成都 611756
樊代和:西南交通大学物理科学与技术学院, 四川 成都 611756物理国家级实验教学示范中心(西南交通大学), 四川 成都 611756
贾欣燕:西南交通大学物理科学与技术学院, 四川 成都 611756物理国家级实验教学示范中心(西南交通大学), 四川 成都 611756
魏云:西南交通大学物理科学与技术学院, 四川 成都 611756物理国家级实验教学示范中心(西南交通大学), 四川 成都 611756
常相辉:西南交通大学物理科学与技术学院, 四川 成都 611756物理国家级实验教学示范中心(西南交通大学), 四川 成都 611756
刘其军:西南交通大学物理科学与技术学院, 四川 成都 611756物理国家级实验教学示范中心(西南交通大学), 四川 成都 611756

联系人作者:樊代和(dhfan@swjtu.edu.cn)

备注:西南交通大学个性化实验项目、西南交通大学本科教育教学研究与改革项目;

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引用该论文

Han Peishan,Lu Zehui,Fan Daihe,Jia Xinyan,Wei Yun,Chang Xianghui,Liu Qijun. Influence of Nonparallel Slot and Prism Ridge on Interference of Fresnel Double Prism[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2019, 56(23): 232601

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