干涉儀種類(lèi)和應(yīng)用

時(shí)間：2025/6/24閱讀：178

干涉儀是一種利用波的干涉來(lái)精確測(cè)量距離、波長(zhǎng)或微小位移等參數(shù)的裝置。干涉儀采用干涉原理，這是一種由兩個(gè)或兩個(gè)以上波的相互作用產(chǎn)生的現(xiàn)象。當(dāng)兩個(gè)波峰重合時(shí)，它們會(huì)產(chǎn)生建設(shè)性干涉，從而增強(qiáng)波的振幅。相反，當(dāng)波峰與波谷重合時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生破壞性干涉，導(dǎo)致波的強(qiáng)度減弱。

該儀器使用分光鏡將入射光波分成兩條不同的路徑。然后，光波在檢測(cè)器上重新組合，檢測(cè)器對(duì)它們的干涉模式進(jìn)行分析，以提取有價(jià)值的信息。

干涉儀應(yīng)用廣泛，形狀和尺寸各不相同。逆反射器在許多不同情況下都很有用。它們可以用來(lái)測(cè)量微小生物（如顯微生物）表面的微小變化。這些干涉儀還可用于利用無(wú)線(xiàn)電干涉測(cè)量法檢測(cè)太空中遙遠(yuǎn)的大面積氣體和塵埃。它們還能夠探測(cè)難以捉摸的引力波。標(biāo)準(zhǔn)配置，如上圖所示的邁克爾遜激光干涉儀，由激光器、激光分束器、一系列反射鏡和記錄干涉圖案的光電探測(cè)器等基本組件組成。

干涉儀的原理

干涉儀的基本原理是將光分成兩束，這兩束光穿過(guò)不同的光路，然后重新組合產(chǎn)生干涉。通過(guò)集成干涉物鏡，顯微鏡可以發(fā)揮干涉儀的功能。當(dāng)樣品對(duì)焦時(shí)，條紋就會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量和觀(guān)測(cè)。

干涉儀的工作原理

光器發(fā)出的相干光束是初始光源。這束光射向分光鏡，分光鏡將其分成兩束光，每束光的光路不同。其中一束射向固定不動(dòng)的參考鏡，另一束則射向目標(biāo)或樣品。隨后，來(lái)自參考鏡和樣品的兩束反射光束在分光鏡處重新組合并相互作用。這種相互作用會(huì)產(chǎn)生建設(shè)性或破壞性干涉，從而產(chǎn)生干涉圖案。使用光電探測(cè)器捕捉由此形成的圖案，以檢測(cè)由建設(shè)性和破壞性干涉引起的強(qiáng)度變化。從干涉圖案中得出的數(shù)據(jù)將被分析。

干涉儀有各種配置，用于不同的目的。一些常見(jiàn)的類(lèi)型包括

邁克爾遜干涉儀

法布里-珀luo干涉儀

馬赫-澤恩德干涉儀

薩格納克干涉儀

光學(xué)干涉望遠(yuǎn)鏡

干涉儀的應(yīng)用

干涉儀廣泛應(yīng)用于科學(xué)、技術(shù)和醫(yī)學(xué)等不同學(xué)科。在光纖領(lǐng)域，這些儀器在精確測(cè)量微小位移、折射率變化、表面不規(guī)則或地形等觀(guān)測(cè)技術(shù)方面發(fā)揮著重要作用。

在航天領(lǐng)域，干涉測(cè)量法對(duì)于希望獲得大型望遠(yuǎn)鏡分辨率的天文學(xué)家來(lái)說(shuō)是很寶貴。其方法是將多個(gè)較小望遠(yuǎn)鏡的信號(hào)合并，有效地形成一個(gè)統(tǒng)一的、功能更強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡。復(fù)雜的鏡面排列將光線(xiàn)從這些獨(dú)立的望遠(yuǎn)鏡引導(dǎo)到天文儀器上，在天文儀器上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精心處理，以生成高質(zhì)量、精細(xì)的圖像。這種技術(shù)為天文觀(guān)測(cè)開(kāi)辟了新的領(lǐng)域，使人們對(duì)遙遠(yuǎn)的天體有了了解。

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干涉儀種類(lèi)和應(yīng)用

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