环形光源如何消去条纹,环形光源原理

本文目录一览：

• 1、白炽灯作光源时,如何调出干涉条纹
• 2、双缝实验的问题概述
• 3、迈克尔逊干涉仪
• 4、有谁知道环形光源的参数？以及特点和应用。。急急。。
• 5、机器视觉中所用到的同轴光源和其它光源的优缺点，以及使用方法
• 6、双缝干涉实验中，光源上下移动时，干涉条纹如何变化？

白炽灯作光源时,如何调出干涉条纹

迈克尔逊 干涉仪吧,先用单色光,尽量使条纹间隔变最大,再换白炽灯,再微调,即可.

双缝实验的问题概述

在实验中，如果把狭缝s的宽度逐渐变大，这时，会发现屏幕上的条纹逐渐模糊，以至最后消失。由此可见，要得到清晰的干涉条纹，狭缝s的宽度必须满足一定的条件。

在讨论双缝干涉条纹分布时，一般把缝光源的宽度看作是无限窄的。当考虑到缝有一定的宽度时，可以认为缝光源是由许多无限窄的缝组成。每个无限窄的缝光源可称为“线光源”，由每个线光源发的光射到双缝s1、s2上，将在屏上形成一组干涉条纹。由于各线光源的位置略有不同，到达s1、s2时引起的振动也略有不同，在屏上形成的干涉条纹亦将略有移动。如果一个线光源形成的亮纹恰好落在另一线光源形成的暗纹上，则这两个线光源的干涉条纹就完全抹平了。按照这一想法，就可以找出缝宽s的限度。

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如图所示，a1a2表示狭缝光源，宽度为a。它放在s1、s2对称的位置上．缝的中心s所对应的线光源在屏上产生的干涉条纹，在图上用实线表示．它的中央亮纹将正好位于对称平面与屏的交线上．考察缝的上边缘a1所对应的线光源，它到狭缝s1和s2的距离分别为r1和r2．如果r2-r1=λ/2⑴，则由a1发出的光到两缝将产生π位相差，这个位相差将使干涉条纹移动半个波长。即s的亮纹处正好是a1的暗纹处，s的暗纹处袜扰轿正好是a1的亮纹处。故条件⑴即是a1和a2条纹抹平的条件。当此条件满足时，a1至s之间的各点在屏上形成的干涉条纹将分别与s到a2之间的各点在屏上形成的干涉条纹一一对应地相互抹平。因此，整个狭缝a1a2在屏上的干涉条纹就完全抹平了。故条件⑴就是这个问题的基本条件。由此条件可以求出所对应的缝宽a，由图可知

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考虑到实际情况，la、d，故可作近似展开：

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这就是作杨氏双缝实验时狭缝s的极限宽度。

下面作一点讨论，由上述结论看，l越大，d越小，允许的缝宽可以越大．不妨估计一下，当d=1mm，l=10cm，λ=0.5μm时，可得 a≈0.05mm。故一般实验上要想得到清晰的干涉条纹，a要比0.05mm小得多才行。但如果把一个很宽的缝放在几十米外，则还是可以观察到干涉现象的．夜晚透过纱窗观看远处的灯火，常常可以看到中心对称的四角花纹，实际上就是透过纱窗小孔的光相互间形成的干涉。远处灯火的线度并不小，在近处用它是不能形成干涉的，但放远了之后，l大了，允许的光源的线度就增加了。 相干条件要求两相干光的频率相同，而在白光中各种波长都有，为什么会发生干涉？确实，白李晌光中包含着各种频率的可见光，不同频率的光波是不相干的．但以两缝射出的白光中，相同频率的单色光之间能够发生干涉现象。s为白光光源时，由s发出的任一波长的任一列光波都照s1和s2上，所以s1中的任一列光波都能在s2中找到与其相干的一列波。s1和s是相干的白光光源，每一种波长的光在观察屏上都得到一组杨氏条纹。各种波长的杨氏条纹叠加起来便得到白光杨氏干涉图样分布。由于各种单色光在中央线上，相位差都等于零，振动都要加强，于是各单色的光在中央线上都显示明纹，因此中央明纹仍是白色的。又因中央明纹的宽度与波长成正比，所以各单色光的中央明纹宽度不同。于是在白色明纹的边缘彩带，紫光靠里，红光靠外。其它各级明纹也因单色光波长不同而分开，形成七色光带，有次序地循环排列。

迈克尔逊干涉仪

这个主要是测量钠双线的波长差。

【实验目的】

1.了解迈克尔逊干涉仪的干涉原理和迈克尔逊干涉仪的结构，学习其调节方法。

2．调节观察干涉条纹，测量激光的波长。

3．测量钠双线的波长差。

4．练习用逐差法处理实源源验数据。

【实验仪器】

迈克尔逊干涉仪，钠灯，针孔屏，毛玻璃屏，多束光纤激光源（HNL 55700）。

【实验原理】

1．迈克尔逊干涉仪

图1是迈克尔逊干涉仪实物图。图2是迈克尔逊干涉仪的光路示意图，图中M1和M2是在相互垂直的两臂上放置的两个平面反射镜，其中M1是固定的；M2由精密丝杆控制，可沿臂轴前、后移动，移动的距离由刻度转盘(由粗读和细读2组刻度盘组合而成)读出。在两臂轴线相交处，有一与两轴成45°角的平行平面玻璃板G1，它的第二个平面上镀有半透（半反射）的银膜，以便将入射光分成振幅接近相等的反射光⑴和透射光⑵，故G1又称为分光板。G2也是平行平面玻璃板，与G1平行放置，厚度和折射率均与G1相同。由于它补偿了光线⑴和⑵因穿越G1次数不同而产生的光程差，故称为补偿板。

从扩展光源S射来的光在G1处分成两部分，反射光⑴经G1反射后向着M2前进，透射光⑵透过G1向着M1前进，这两束光分别在M2、M1上反射后逆着各自的入射方向返回，最后都达到E处。因为这两束光是相干光，因而在E处的观察者就能够看到干涉条纹。

由M1反射回来的光波在分光板G1的第二面上反射时，如同平面镜反射一样，使M1在M2附近形成M1的虚像M1′，因而光在迈克尔逊干涉仪中自M2和M1的反射相当于自M2和M1′的反射。由此可见，在迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉与空气薄膜所产生的干涉是等效的。

当M2和M1′平行时(此时M1和M2严格互相垂直)，将观察到环形的等倾干涉条纹。一般情况下，M1和M2形成一空气劈尖，因此将观察到近似平行的干涉条纹(等厚干涉条纹)。

2．单色光波长的测定

用波长为λ的单色光脊举照明时，迈克尔逊干涉仪所产生的环形等倾干涉圆条纹的位置取决于相干光束间的光雹野态程差，而由M2和M1反射的两列相干光波的光程差为

Δ＝2dcos i (1)

其中i为反射光⑴在平面镜M2上的入射角。对于第k条纹，则有

2dcos ik＝kλ (2)

当M2和M1′的间距d逐渐增大时，对任一级干涉条纹，例如k级，必定是以减少cosik的值来满足式(2)的，故该干涉条纹间距向ik变大(cos ik值变小)的方向移动，即向外扩展。这时，观察者将看到条纹好像从中心向外“涌出”，且每当间距d增加λ/2时，就有一个条纹涌出。反之，当间距由大逐渐变小时，最靠近中心的条纹将一个一个地“陷入”中心，且每陷入一个条纹，间距的改变亦为λ/2。

因此，当M2镜移动时，若有N个条纹陷入中心，则表明M2相对于M1移近了

Δd＝N (3)

反之，若有N个条纹从中心涌出来时，则表明M2相对于M1移远了同样的距离。

如果精确地测出M2移动的距离Δd，则可由式(3)计算出入射光波的波长。

3．测量钠光的双线波长差Δλ

钠光2条强谱线的波长分别为λ1＝589.0 nm和λ2＝589.6 nm，移动M2，当光程差满足两列光波⑴和⑵的光程差恰为λ1的整数倍，而同时又为λ2的半整数倍，即

Δk1λ1＝(k2＋)λ2

这时λ1光波生成亮环的地方，恰好是λ2光波生成暗环的地方。如果两列光波的强度相等，则在此处干涉条纹的视见度应为零(即条纹消失)。那么干涉场中相邻的2次视见度为零时，光程差的变化应为

ΔL＝kλ1＝(k＋1)λ2 (k为一较大整数)

由此得

λ1－λ2＝＝

于是

Δλ=λ1－λ2＝＝

式中λ为λ1、λ2的平均波长。

对于视场中心来说，设M2镜在相继2次视见度为零时移动距离为Δd，则光程差的变化ΔL应等于2Δd，所以

Δλ＝ (4)

对钠光＝589.3 nm，如果测出在相继2次视见度最小时，M2镜移动的距离Δd ,就可以由式(4)求得钠光D双线的波长差。

4.点光源的非定域干涉现象

激光器发出的光，经凸透镜L后会聚S点。S点可看做一点光源，经G1(G1未画)、M1、M2′的反射，也等效于沿轴向分布的2个虚光源S1′、S2′所产生的干涉。因S1′、S2′发出的球面波在相遇空间处处相干，所以观察屏E放在不同位置上，则可看到不同形状的干涉条纹，故称为非定域干涉。当E垂直于轴线时(见图3)，调整M1和M2的方位也可观察到等倾、等厚干涉条纹，其干涉条纹的形成和特点与用钠光照明情况相同，此处不再赘述。

【实验内容与步骤】

1．观察扩展光源的等倾干涉条纹并测波长

①点燃钠光灯，使之与分光板G1等高并且位于沿分光板和M1镜的中心线上，转动粗调手轮，使M1镜距分光板G1的中心与M1镜距分光板G1的中心大致相等(拖板上的标志线在主尺32 cm 位置)。

②在光源与分光板G1之间插入针孔板，用眼睛透过G1直视M2镜，可看到2组针孔像。细心调节M1镜后面的 3 个调节螺钉，使 2 组针孔像重合，如果难以重合，可略微调节一下M2镜后的3个螺钉。当2组针孔像完全重合时，就可去掉针孔板，换上毛玻璃，将看到有明暗相间的干涉圆环，若干涉环模糊，可轻轻转动粗调手轮，使M2镜移动一下位置，干涉环就会出现。

③再仔细调节M1镜的2个拉簧螺丝，直到把干涉环中心调到视场中央，并且使干涉环中心随观察者的眼睛左右、上下移动而移动，但干涉环不发生“涌出”或“陷入”现象，这时观察到的干涉条纹才是严格的等倾干涉。

④测钠光D双线的平均波长。先调仪器零点，方法是：将微调手轮沿某一方向(如顺时针方向)旋至零，同时注意观察读数窗刻度轮旋转方向；保持刻度轮旋向不变，转动粗调手轮，让读数窗口基准线对准某一刻度，使读数窗中的刻度轮与微调手轮的刻度轮相互配合。

⑤始终沿原调零方向，细心转动微调手轮，观察并记录每“涌出”或“陷入”50个干涉环时，M1镜位置，连续记录6次。

⑥根据式(5-8)，用逐差法求出钠光D双线的平均波长，并与标准值进行比较。

2．观察等厚干涉和白光干涉条纹

①在等倾干涉基础上，移动M2镜，使干涉环由细密变粗疏，直到整个视场条纹变成等轴双曲线形状时，说明M2与M1′接近重合。细心调节水平式垂直拉簧螺丝，使M2与M1′有一很小夹角，视场中便出现等厚干涉条纹，观察和记录条纹的形状、特点。

②用白炽灯照明毛玻璃(钠光灯不熄灭)，细心缓慢地旋转微动手轮，M2与M1′达到“零程”时，在M2与M1′的交线附近就会出现彩色条纹。此时可挡住钠光，再极小心地旋转微调手轮找到中央条纹，记录观察到的条纹形状和颜色分布。

3．测定钠光D双线的波长差

①以钠光为光源调出等倾干涉条纹。

②移动M2镜，使视场中心的视见度最小，记录M2镜的位置；沿原方向继续移动M2镜，使视场中心的视见度由最小到最大直至又为最小，再记录M2镜位置，连续测出6个视见度最小时M2镜位置。

③用逐差法求Δd的平均值，计算D双线的波长差。

4．点光源非定域干涉现象观察

方法步骤自拟。

迈克尔逊干涉仪系精密光学仪器，使用时应注意防尘、防震；不能触摸光学元件光学表面；不要对着仪器说话、咳嗽等；测量时动作要轻、要缓，尽量使身体部位离开实验台面，以防震动。

参考：

有谁知道环形光源的参数？以及特点和应用。。急急。。

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型号:OPT-RI7030

电压:24V

功率:6.5W

颜色:白色,红色,绿色,蓝色,红外,紫外,颜色可定制

产品败陵特点:

突出物体的三维信息；

高密度LED阵列，高亮度；

多种紧凑设计，节省安装空间；

解决对角照射阴影问题；

可选配漫射板导光，光线均匀扩散。

可定制不同照射角度,不同颜色,多色组合光源

应用领域:

环形光源可应用于PCB基板检测；IC元件检测；显微察轿戚镜照明；液晶校正；塑胶容器检测；集成电路印字检查等。

应用实例:铝箔表面熨胶边缘检测

检测目标位为银白色铝箔上面的塑料熨膜，塑料膜接近透明，在没同光路照射下，很难将塑料和滤膜区分清楚。

选用光源:OPT-RI7030-W(W表示白色)合适角度环形光配合偏振片，将不同材质物体表面反光帆带按不同比例过滤，得到比较理想的图像效果。

机器视觉中所用到的同轴光源和其它光源的优缺点，以及使用方法

1、同轴光源

同轴光源可以消除物体表面不平整引起的阴影，从而减少干扰；部分采用分光镜设计，减少光损失，提高成像清晰度，均匀照射物体表面。应用领域:系列光源最适宜用于反射度极高的物体，如金属、玻璃、胶片、晶片等表面的划伤检测，芯片和硅晶片的破损检测，Mark点定位，包装条码识别。

2、背光源

用高密度LED阵列面提供高强度背光照明，能突出物体的外形轮廓特征，尤其适合作为显微镜的载物台。红白两用背光源、红蓝多用背光源，能调配出不同颜色，满足不同被测物多色要求。应用领域:机械零件尺寸的测量，电子元件、IC的外型检测，胶片污点检测，透明物体划痕检测等。

3、条形光源

条形光源是较大方形结构被测物的首选光源；颜色可根据需求搭配，自由组合；照射角度与安装随意可调。应用领域:金属表面检查，图像扫描，表面裂缝检测，LCD面板检测等。

4、环形光源

环形光源提供不同照射角度、不同颜色组合，更能突出物体的三维信息；高密度LED阵列，高亮度；多种紧凑设计，节省安装空间；解决对角扒缺丛照射阴影问题；可选配漫射板导光，光线均匀扩散。应用领域:PCB基板检测，IC元件检测，显微镜照明，液晶校正，塑胶容器检测，集成电路印字检查

5、AOI专用光源

不同角度的三色光照明，照射凸显焊锡三维信息；外加漫射板导光，减少反光；不同角度组合；应用领域:用于电路板焊锡检测。

6、球积分光源

具有积分效果的半球面内壁，均匀反射从底部360度发射出的光线，使整个图像的照度十分均匀。应用领域:合于曲面，表面凹凸，弧形表面检测，或金属、玻璃表面反光较扮凳强的物体表面检测。

7、线形光源

超高亮度，采用柱面透镜聚光，适用于各种流水线连续检测场合。应用领域:阵相机照明专用，AOI专用。

8、点光源

大功率LED，体积小，发光强度高；光纤卤素灯的替代品，尤其适合作为镜头的同轴光源等；高效散热装置，大大提高光源的使用寿命。应用领域:适合远心镜头使用，用于芯片检测，Mark点定位，晶片及液晶玻璃底基校正。

9、组合条形光源

四边配置条形光，每边照明独立可控；可根据被测物要求调整所需照明角度，适用性广。应春樱用案例:CB基板检测，IC元件检测，焊锡检查，Mark点定位，显微镜照明，包装条码照明，球形物体照明等。

10、对位光源

对位速度快；视场大；精度高；体积小，便于检测集成；亮度高，可选配辅助环形光源。应用领域:VA系列光源是全自动电路板印刷机对位的专用光源。

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双缝干涉实验中，光源上下移动时，干涉条纹如何变化？

杨氏双缝干涉实验中，光源上下移动时，干涉条纹下上移动（移动方向与前者的相反）。

干扰必须第一相干光绕过障碍物（事实上，衍射），然后相互叠加，形成了光与暗的条纹。

双缝垂直，水平方向上，体积小，容易绕过去的光（衍射），位于左，右两侧;每个接缝，而垂直方向上的大小，是数缺不容易的光绕过去，所以没有光上下。最终，每一个垂直缝左右两侧的光彼此叠加，形成明暗相间条纹，性质和平行的接缝。

扩展资料：

假若光束是由经典粒子组成，将光束照射于一条狭缝，通过狭缝后，冲击于探测屏，则在探射屏应该会观察到对应于狭缝尺寸与形状的图样。可是，假设实际进行这单缝实验，探测屏会显示出薯乱辩衍射图样，光束会被展开，狭缝越狭窄，则展开角度越大。在探测陪判屏会显示出，在中央区域有一块比较明亮的光带，旁边衬托著两块比较暗淡的光带。

参考资料来源：百度百科-双缝实验