光学设计性试验论文
光学论文
光学设计性试验《光盘性质的研究》学院：物理学院专业：物理学指导老师：李金环姓名：陈哲学号：1221410007光盘性质的研究【摘要】CD光盘上的信息是通过压制在光盘上的细小坑点来贮存的,并由这些不同时间长度的细小坑点和坑点之间的平台组成了由里向外分布的螺旋光道.当激光光斑扫描这些坑点组成的光道时,就读出了存储的信息。
光盘盘片光道间距为0.74μm,.并且其最小记录点长度为0.4μm,如此小的光道间隔密度和光栅的光栅常量的数量级相当，因此光盘在激光的照射下会像反射光栅一样发生光栅衍射现象。
当我们把衍射光斑记录在光屏上，我们就可以根据光的衍射计算出光栅常量b,从而可以计算出光盘的周期。
【关键词】光道反射光栅衍射现像光盘周期光盘厚度【实验目的】（一）了解光盘CD，VCD，DVD的构成及光学性质；（二）学会解释出现的光学现象；【实验要求】（一）设计实验方案，推导出实验的原理和公式，画出光路图；（二）使用多种方法进行测量；（三）光盘的刻线走向及刻线密度。
【实验仪器】激光器，废旧光盘三个、没有刻录过的光盘三个、自己制作的可以记录具体位置的光屏一个，光聚座一个，分光计一个。
【实验原理】1光盘的结构光盘的物理构造：CD光盘上记录的信息最小单元是比特（bit）。
在聚碳酸脂材料上用凹痕和凸痕的形式记录二进制“0”和“1”，然后覆上一层薄铝反射层，最后再覆上一层透明胶膜保护层，并在保护层的一面印上标记。
我们通常称光盘的两面分别为数据面和标记面。
目前通常用的光盘直径为12cm，厚度约为1mm，中心孔直径为15mm，重约14--18g。
光盘由透明塑料PCC聚碳酸酷基片做成，由衬底层、反射层及保护层和最上面的商标层组成。
光盘的信息是通过激光反射原理从信息面通过透明塑料来读取的。
图1 光盘的基本结构在反射层中有四凸坑来表示的信息，当激光头的激光束照射这些凹凸坑时，产生强弱不同的反射光，再将这些反射光变为大小不同的电流，经解码电路还原成信号。
(整理)光学设计实验论文
双棱镜干涉测波长的深入研究摘要：测定两虚光源间距与狭缝－双棱镜间距的关系，多种方法测两虚光源间距，测定双棱镜的角度及折射率，测定虚光源的位置，观察干涉条纹的疏密变化规律，测定白光波长，了解双棱镜干涉的空间相干性及条纹可见度。
关键词：双棱镜；虚光源像；折射率；楔角。
引言：双棱镜干涉实验是大学物理实验中重要的光学实验之一，它是利用棱镜使光波产生两束光波，并发生干涉，从而求出微米数量级的光波波长。
双棱镜干涉实验的装置简单，原理也易懂，对理解光的波动性具有重要的意义。
本文将在双棱镜干涉实验的基础上，通过对双棱镜成像进行分析，深入研究双棱镜干涉的特点及规律，探讨双棱镜楔角和折射率的测量方法。
实验原理（一）两虚光源间距与狭缝－双棱镜间距的关系双棱镜外形结构如图所示，将一块平玻璃板上表面加工成两楔形面，端面与棱脊垂直，楔角较小，一般在３０′－ １°之间。
令双棱镜的材料折射率为 ｎ， 楔角为 α。
一线光源置于双棱镜前Ｌ处经双棱镜折射后产生二虚光源像Ｓ1、Ｓ2，如图所示。
根据折射定律，光线ＳＣ经双棱镜上半部折射光线的折射角：β＝ ｎα由于双棱镜的楔角α很小，二虚光源像Ｓ1Ｓ2的间距 ｄ 为：ｄ＝２（ Ｌ'＋ｈ）（ β－ α） ＝２（Ｌ'＋ｈ） （ ｎ－ １） α式中Ｌ'为二虚光源到双棱镜ＡＢ面的距离，ｈ为双棱镜的厚度。
考虑到双棱镜的楔角很小，可利用平玻璃板成像公式得到双棱镜二虚光源像的位置：Ｌ－Ｌ'＝（１－１／ｎ）ｈ Ｌ'＝Ｌ－（１－１／ｎ）ｈ则 ｄ＝２（Ｌ＋ｈ／ｎ）（ｎ－１）α 式中Ｌ为线光源Ｓ到双棱镜ＡＢ面的距离。
则两虚光源间距与狭缝－双棱镜间距成线性关系。
（二）多种方法测两虚光源的间距ｄ １．两次成像法在用双棱镜干涉测量光波的波长时" 关键是测量两虚相干光源的间距! 目前使用的教科书中一般采用二次成像法测量两虚相干光源的间距" 其实验装置和光路图如图１所示：图１中狭缝光源" 发出的光波经双棱镜上下两部分折射后形成两虚相干光源Ｓ1和Ｓ2，ｄ通过透镜Ｌ在两个不同位置的两次成像求得，即ｄ＝21d d ，ｄ1为两虚相干光源通过透镜所成的放大实像间的距离ｄ2为两虚相干光源通过透镜所成的缩小实像间的距离。
光学设计及软件应用论文
光学设计及软件应用论文光学设计和软件应用是一个重要的研究领域，涉及到光学系统的设计、优化和分析等方面。
本文将介绍光学设计的基本原理和常用的软件应用。
光学设计是一门关于利用光学原理设计和优化光学系统的学科。
它主要应用于光学仪器、光纤通信、激光器、摄像头、显示器、显微镜等领域。
光学设计的目标是设计出一个满足特定需求的光学系统，例如提高分辨率、减少畸变、增加光通量等。
光学设计的基础是光学原理，包括几何光学和波动光学两个方面。
几何光学主要研究光线的传播和偏折规律，用来描述像差、成像和光路的特性。
波动光学主要研究光波的传播和衍射规律，用来描述衍射、干涉和波长选择性等现象。
在光学设计中，常用的优化方法有光学自动设计、光束追迹和模拟退火等。
光学自动设计是一种利用计算机自动搜索最佳设计参数的方法，通过模拟光路的传播特性，可以得到一种近似最优的设计方案。
光束追踪则是一种模拟光线在光学系统中的传播过程，通过追踪大量的光线，可以分析光线的角度、位置和强度等。
模拟退火是一种利用统计力学原理优化设计的方法，通过模拟固体退火的过程，逐渐使系统能量达到最低，从而得到最优的设计方案。
光学设计中常用的软件有Zemax、Code V、TracePro等。
这些软件提供了丰富的设计工具和仿真分析功能，可以实现光学系统的建模、优化和分析。
例如，Zemax是光学设计的行业标准软件之一，它提供了完整的光学设计工具，包括镜头设计、系统分析和成像质量评价等。
Code V则是用于光学系统模拟和优化的软件，可以对复杂的光学系统进行精确建模和光束追迹分析。
TracePro是一款用于光学系统设计和光线追踪的软件，可以模拟光线在复杂表面上的反射、折射和散射等过程。
在光学设计的实际应用中，还有一些常见的问题和挑战需要解决。
例如，光学系统的色差、畸变和散射等影响成像质量的问题，需要通过优化设计参数和选择合适的材料来解决。
另外，光学系统的稳定性和可靠性也是重要考虑因素之一，需要在设计过程中进行全面分析和优化。
光学设计性实验
光学设计性实验题目：测量液体折射率姓名：性别：男学院：年级：2010学号：指导教师：赵瑛用三种方法测量液体折射率摘要：液体折射率的测量在实际生活中有很多用途，测量方法也多种多样，也各有利弊。
在学完大学基本物理实验后对液体测量有了新的想法，主要利用的牛顿环和劈尖干涉来测量液体折射率。
其优势在于结果误差小、快捷和原理简单。
关键词：液体折射率 牛顿环 劈尖干涉 布鲁斯特角引言：在研究 光的干涉和衍射过程中，都在空气中进行，即n=1。
只要将装置放在被测液体中，那么n 就可以被测量出来。
原理上有很强的可行性和可操作性，是较为理想的测量方法。
在实际测量中要注意实验操作和数据分析。
测量液体折射率的三种方法：一、利用牛顿环测液体（水）折射率 实验原理：牛顿环仪是由待测平凸透镜L 和磨光的平玻璃板P 安装在金属框架F 中构成的。
牛顿环是由等厚干涉形成的干涉条纹。
根据所学的知识，任意俩干涉环的半径平方差和干涉级及序环数无关，而只与俩个环的序数之差有关，即λR m m n r r m m )(212122-=-。
在空气中，n=1；在液体中，n 值为被测值。
利用牛顿环原理，有公式：λR k k r r m m )(122122-=- 在空气中λR j j n r r j j )(122122-=- 在液体中令1212j j k k -=-，俩式做比可以得到： 21222222j j m m rrr r n --=，故只要分别测出在空气中和液体中牛顿环相同干涉级下的环的半径作比即可。
实验步骤：1.找到合适的牛顿环仪，并做好实验准备；2.在空气中测量牛顿环的半径，并记录实验数据；3．在俩透镜夹层弄湿，将空气薄膜变成液体薄膜，测量牛顿环的半径，并记录实验数据； 4.计算结果。
实验数据：数据分析：代入公式 21222222j j m m rrr r n --=，计算可得：n=1.2815方法二：劈尖干涉测水的折射率 实验原理：将俩块平板玻璃叠放在一起，一端用细丝将其隔开，则形成以劈尖形空气薄膜。
【论文】望远镜系统的光学设计
摘要早在 18世纪的时候，人们出于对自然界的好奇无意间发明了结构非常简单的望远镜。
而科技飞速发展的今天，望远镜的创新也是层出不穷，并且望远镜也被应用到各个领域。
本论文设计了一个军用望远镜，其可以观测到一定范围内的物体，适用五百米内的军用装备细节观察,一千米内的战地地形观察。
首先介绍了像差理论和光学自动设计原理，确定并给出了望远镜的总体设计方案。
然后就望远镜目镜的光学性能选择了对称型目镜。
在确定目镜类型的基础上，运用初级像差理论进行了军用望远镜目镜的初始光学结构设计，并给出了对称型目镜的有关结构参数。
昀后，在ZEMAX环境下进行了初始结构的像质评价，并运用ZEMAX软件提供的优化功能对整个望远镜目镜的初始光学结构进行了优化，经过反复的调试和修改，得到的优化结果明显优于初始结构。
为了评价本设计的军用望远镜目镜的成像质量，在优化之后还依据设计提出的技术要求进行了像差、公差的分析。
关键词：军用望远镜目镜，光学设计，像质评价，像质分析，ZEMAX软件AbstractIn the 18th century, people invented accidentally the telescope with very simple structure when the y were out of the nature of the curious. Today, there are various kinds of telescopes with new technologies and are used in wide fields.In this paper, a military telescope is designed, which can be used to observe objects in a certain range. It will be applied to a military equipment to observe the details within a half of kilometer and the battlefield terrain within one kilometer. First, image quality theory and optical automatic design theory are introduced in deteil. Using the theories,the telescope of design program is advanced. Then by the optical properties of the telescope eyepiece，symmetrical eyepiece is selected. Based on the primary aberration theory, the initial optical structure design of a military telescope eyepiece is expressed, and the structural parameters of the symmetrical eyepiece are displayed in a table i n order to determine the type of the eyepiece. Finally, the eyepiece is evaluated with ZEMAX software by image quality theorems. Using the optimization function in ZEMAX software environment, the initial optical structure of telescope eyepiece is optimized. The debugging is repeated after modification. The obtained optimal results are better than the initial structure. In order to evaluate the image quality of military telescope eyepiece, the aberration tolerance analysis is carried based on the technical requirements for the optimization of the design.Keywords：Military telescope eyepiece, optical design, image quality evaluation, the image analysis, ZEMAX software目录第一章绪论 (1)1.1望远镜的分类及演变 (1)1.1.1 折射式望远镜 (1)1.1.2 反射式望远镜 (2)1.2望远镜的光学特性 (4)1.2.1 望远镜的原理 (5)1.2.2 望远镜的目镜 (6)1.2.3正像望远镜中的转像系统和场镜 (8)1.3本论文的主要内容......................................................................................... 8第二章光学设计理论和像差理论 (9)2.1光学设计的概念 (9)2.1.1 光学设计方法 (10)2.1.2 光学系统总体设计和布局 (10)2.1.3 光组设计 (11)2.2像质评价和像差理论 (13)2.2.1 像质评价 (13)2.2.1 像差概念和理论 (14)2.3望远镜设计的总体方案 (17)2.3.1 设计方案介绍 (18)2.3.2 初始光学结构设计............................................................................................. 18 第三章望远镜的光学结构设计. (20)3.1望远镜光学性能的确定 (20)3.1.1 望远镜对光学性能的要求 (20)3.2望远镜光组的设计 (21)3.2.1 目镜的选型 (21)3.2.2 物镜的选型 (26)3.2.3 分划板的计算 (26)3.2.4 转像系统的选择 (26)3.3望远镜设计总结............................................................................................ 27第四章望远镜目镜的光学结构优化 (29)4.1在ZEMAX环境下建立镜头文件 (29)4.1.1 属性输入 (29)4.1.2 对称目镜面参数的输入 (30)4.2初始结构的像质评价 (31)4.2.1 球差曲线 (32)4.2.2轴外细长光线像差性曲线 (33)4.2.3 像差特性曲线 (35)4.2.4 点列图(Spot Diagram) (37)4.3望远镜目镜的优化 (37)4.3.1 确定优化变量 (38)4.3.2 设定评价函数 (38)4.3.3 优化 (38)4.3.4 优化结果 (39)4.4望远镜目镜像差的公差分析...................................................................... 43第五章总结......................................................................................................... 45参考文献............................................................................................................... 46致谢..................................................................................................................... 48声明 (49)第一章绪论望远镜是众多光学仪器中发展昀为久远的,本章就望远镜结构分类,简要的原理,发展历史进行一些系统介绍。
偏振光特性的研究
片后，则可能产生线偏振光、圆偏振光和长轴与光轴垂直或平行的椭圆偏振光，这取决于入射 线偏振光振动方向与光轴夹角-.
5.偏振光的鉴别
2、在起偏器与检偏器之间加入1/4波片，这时可能会有部分光通过检偏器
3、旋转1/4波片，使系统重新进入消光状态。
0
4、记下消光状态时1/4波片方为角度，并旋转45。
5、旋转检偏器记录光强的变化。
实验数据处理：
1\4波片转
角
P2旋转一周，透射光强是否 变化
P2旋转一周，出现几次消光
光的偏振特性
0
15
有
光学设计性实验论文
偏振光特性的研究
摘要： 实验目的：
（一）学习用光电转换的方法测定相对光强,验证马吕斯定律。
（二）研究1/4波片的光学特性
（三）研究半导体激光器的偏振特性（测出其偏振度）
（四）研究物质的旋光特性
（五）观察石英晶体的旋光特性和测量旋光度
（六）观察旋光色散，并解释现象
实验要求：
（一）掌握各种偏振光的特性。
则须在入射光与检偏器之间插入一块1/4波片.若入射光是圆偏振光，则通过1/4波片后将转
变成线偏振光（为什么?），转动检偏器时就会看到消光现象；否则，就是自然光.若入射光是椭 圆偏振光，当1/4波片的慢轴（或快轴）与被检的椭圆偏振光的长轴或短轴平行时，透射光也为
线偏振光（为什么?），于是转动检偏器也会出现消光现象；否则，就是部分偏振光.
表面上时，其反射光为完全的线偏振光，振动面垂直于入射面，而透射光为部分偏振光，ib称
光学设计报告范文
光学设计报告范文一、引言光学设计是光学工程中的重要部分，它涉及通过设计的手段来优化光学系统以实现特定功能或满足特定要求。
本报告将介绍一个光学设计的案例，通过对一个光学系统的设计和优化来展示光学设计的过程和方法。
二、设计目标本次光学设计的目标是设计一款具有高分辨率和广视野角的摄像镜头。
在实际应用中，摄像镜头的分辨率和视野角是两个重要的指标，分辨率决定着图像的清晰度和细节的展现能力，视野角决定了镜头可以拍摄到的范围。
三、设计流程1.确定设计需求：首先根据实际需求确定设计目标，即高分辨率和广视野角的摄像镜头。
2.设计初步方案：根据设计目标，初步设计出光学系统的基本结构和参数。
3.光学模拟和优化：使用光学模拟软件对光学系统进行模拟和优化，根据实际需求对光学元件进行调整和优化。
4.光学元件选择：根据模拟结果和设计要求，选择合适的光学元件，并进行光学配置。
5.制造和测试：根据设计要求制造光学系统，并进行实际测试和调整。
四、设计结果与优化在模拟和优化的过程中，我们根据设计目标对光学系统进行了多次调整和优化。
最终，我们设计出了一款具有高分辨率和广视野角的摄像镜头。
在分辨率方面，我们采用了高质量的光学元件和精密的光学配置，以确保镜头可以捕获到更多的细节和更清晰的图像。
通过优化光学系统的结构和参数，我们成功提高了镜头的分辨率，使其达到了实际需求。
在视野角方面，我们通过改变光学系统的结构和增加镜头的视场强度，成功扩大了镜头的视野角。
经过模拟和优化，我们设计出了一款具有广视野角的摄像镜头，可以更好地满足广角拍摄的需求。
五、结论通过本次光学设计案例，我们深入了解了光学设计的过程和方法，并成功设计出了一款具有高分辨率和广视野角的摄像镜头。
光学设计的过程中，我们充分利用了光学模拟软件来模拟和优化光学系统，并选择合适的光学元件进行光学配置。
在设计过程中，我们通过不断调整和优化，最终实现了设计目标。
此外，本次设计还暴露了一些问题和挑战，例如光学系统的折射率、色散、像差等问题，这些问题需要我们不断学习和改进。
范华焜的光学实验论文
物理与电子科学学院物理实验报告实验名称：分波面法的研究专业：09级物理学姓名：范华焜学号：0908********指导老师：孙卫真老师分波面法的研究双棱镜干涉现象的研究【摘要】：分波面法是我们常常用来研究光波特性的一种方法之一，双棱镜干涉现象是分波面法的一个重要的运用。
在双棱镜干涉现象的实验中，发现干涉条纹的条纹数与双棱镜到缝光源的距离有关，在实验的过程中，发现当双棱镜到缝光源的距离减小时，条纹数的数目也在减少。
【关键词】：条纹数；距离；减小；减少；一、干涉条纹的实验调节在做实验之前，要做的第一件事就是调节缝光源的宽度和双棱镜到缝光源之间的距离。
只有当缝光源的宽度和双棱镜到缝光源的距离适当的时候，通过目测显微镜可以观察到清晰的、明暗相间的条纹。
在实验的时候发现，要很快地能让双棱镜产生清晰的干涉条纹，缝的宽度要适中，太大了，无法产生干涉条纹；太小了，看不清晰;在调节双棱镜的时候，此外还要注意一定要保持双棱镜的竖直。
二、干涉条纹的数目的推导公式我们知道，当两束频率相同、有固定的相位差、在观察的时间内两束光的振动方向大致在一条直线上的两束光叠加形成明暗相间的条纹，这种现象我们把它叫做光的干涉现象。
在本实验中为了得到两束频率相同的光源，我们用到了双棱镜。
如图（一）所示的装置中，当光线照射到双棱镜时，光线会发生折射现象。
沿着折射光线的反向延长线，分别交于点 、 两点。
则 、 成为两束相干涉光的虚光源。
由于这些光都产生于同一个光源，因此这些光的频率都是相同的光，两个虚光源的频率也可以看成是相等的。
这些光波都是横波，在观察的范围内振动的方向都大致在一条直线上，所以完全满足干涉的条件。
本实验的实验装置与杨氏实验的实验有类似的地方，杨氏利用了惠更斯对光的传播所提出的次波的假设解释了这个实验。
他认为波面上的任意一点可以看做是新的振源，由此发出的次波，光的向前传播，就是惠更斯原理。
1s 2s 1s 2s在如下的装置图中进行实验：图（一）为了研究的方便，我们将双棱镜放大如下图所示：（图二）在图（二）所示的光路图中，以BD 所在的面为入射的界面，则A 为入射角，γ为折射角，由折射定律可知：nsinA=sin γ 其中n 为双棱镜的折射率，由几何关系可以得：γ=A+δ。
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2010-2011学年度光学综合设计性实验《光的干涉》目录一、研究光的干涉的意义 (3)1、光的波动 (3)2、干涉的应用 (3)二、光的干涉理论基础 (3)1、光的单色性和相干性。
(3)2、理论基础 (4)<1>、分波面法 (4)<2>、分振幅法 (4)三、实验方案 (5)四、获得相干光的方法。
(6)五、杨氏双缝干涉 (7)1、实验原理： (7)2、干涉图样 (8)六、菲涅尔双棱镜干涉 (9)1、实验原理 (9)2、干涉图样 (10)3、数据分析 (11)七、劳埃德镜干涉 (11)1、实验原理 (11)2、干涉图样 (13)3、数据分析 (13)八、实验结果 (14)九、心得体会 (14)十参考文献： (14)摘要对于光的本性的认识, 几个世纪以来始终存在着激烈的争论, 光的波粒二象性是两种学说相互妥协的结果。
在解释一些现象如干涉和衍射时, 人们就用波动说去解释, 而对另一些现象如光电效应就用微粒说去说明。
这种既是微粒又是波的存在在观念上确实叫学生们不容易接受, 其原因是到现在为止还没有一种理论能很好地把波动和微粒统一在一个模式下。
本文正是从这样一种出发点来探讨光的本性。
关键字：光的干涉、杨氏双缝、双棱镜、劳埃德镜一、研究光的干涉的意义1、光的波动物体发射光时损失能量，吸收光时获得能量，光在物质中传播时能量从物质的一部分迁移到另一部分，这种迁移可能依靠波动，也可能依靠移动着的微粒。
波动的特征是能量以振动的形式在物质中转移，物质本身并不随着移动，相反的，依靠微粒来迁移能量。
干涉现象无可辩驳的肯定了光的波动性，实际上这个结论还可以推广到其他现象：凡强弱按移动分布的干涉图样出现的现象，都可以作为该现象具有波动本性最可靠、最有力的实验证据。
2、干涉的应用测量不同频率的光的波长、测量牛顿环的曲率半径、测量物体的平整度二、光的干涉理论基础1、光的单色性和相干性。
光源的发光机制一般是相当复杂的，不过发光终究是由于分子或原子的能态被外界能量激发而吸收能量以后，再从高能态返回低能态而放出能量的过程。
对于热光源来说，分子或原子的激发是通过热碰撞而实现的，然后再间歇地辐射出电磁波来，一般这种激发与辐射过程是相当参错不齐的，只满足某些统计性的分布规律。
因此一般的光源所发出的光总是具有一定的频宽。
如果我们为了在比较简单的情况下来研究光，常常需要单色光，也就是具有一个确定频率的光束，一般使用的方法，首先是尽量选择单色性比较好的光源，也就是频宽比较窄的光源，然后再应用色散来选择所需要的频率的光。
光的相干现象本质上是来源于波动的叠加性，要希望观察到光波的空间干涉现象，首先要求是单色光，以光波的电场强度分量为例，只要画出单色光的E的空间分布图形，就可以发现两列波在空间重叠而发生相干的必要前提是：（1）频率相同（2）振动方向相同。
（3）周相相同，或周相差保持不变。
显然一般光源在下列情况下所发出的光都是无法满足这个条件的：（1）两个不同光源所发出的光；（2）同一个光源的不同部分所发出的光。
（3）同一个光源的同一个部分（甚至同一个原子）在不是同一个时刻所发出的光。
2、理论基础<1>、分波面法将点光源的波阵面分割为两部分，使之分别通过两个光具组，往反射、折射、或衍射反交迭加起来，在一定区域形成干涉。
由于波阵面上任一部分间可看作新光源，且同一波阵面的各个部分有相同的位相，所以被分离出来的部分波阵面可看作初相位相同的光源，不论点光源的位相改变的如何快，这些光源的初相位差事恒定的。
<2>、分振幅法当一束光投射到两种媒介的分界面上，光的一部分入射，另一部分折射，最简单的分振幅干涉装置是薄膜干涉，由于薄膜上下表面的反射光源来自同一入射光的两部分，经不同路径有恒定的相位差。
三、实验方案四、获得相干光的方法。
在激光出现以前，人们为了要获得相干光，主要的思路是选择尽量细的一束光，使得它的来源尽量保证在光源的同一个部分，然后把这一束光分成两束，再使这两束光在空间重叠而发生相干现象。
我们需要了解三种依据这种思路而获得相干光的方法： （一）杨氏双缝。
（二）菲涅耳双镜。
（三）洛埃镜。
这三种方法的共同特点就是尽量做到把一束光的同一个波阵面分成两束光来。
产生干涉明暗条纹的条件。
根据光的波动图象，可以很好地分析干涉现象。
我们可以应用波动图象计算双缝干涉中观察到的明暗条纹的分布与波长以及干涉中的几何尺寸的关系，从中可以看出对这两束光必须要求什么样的条件才能满意地观察到干涉条纹。
如图所示：设在一个时刻到达两个小孔的是同一个波阵面，根据惠更斯原理，在每一个小孔处都可以看成是一个波源，这两个波源所发出的波由于是属于同一个波阵面，所以它们的频率相同，振动方向相同，周相也相同，是属于相干光。
如果我们如图所示在屏上任取一点P ，这一点距离屏上与两个小孔等距的点为x ，而两个小孔发出的光要到达屏上的这一点，必须分别经过r 1，r 2的距离。
那么屏上x 处的的干涉条纹分布情况如何呢？我们只考虑条纹上的两种位置，即最亮的和最暗的位置。
也就是说我们要求x 满足什么条件时为最亮的和最暗的位置。
两束相干光到达P 时，波程差 I= r 2 -r 1可以得到波程差和周相差与波长的关系，根据干涉条件，周相差必须为π的偶整数倍，P 点才是最亮的，周相差必须为π的奇整数倍，P 点才是最暗的，由此可以分别推出波程差必须满足的与波长的关系。
然后从图中的几何关系，为了得到比较简单的关系式，我们取r 2 +r 1=2D ，这就要求D 远大于2l ，从而得到当x=l D k2λ±，k=0，1，2，···时，P 点最亮。
当x=l D k 412λ）（+±，k=0，1，2，···时，P 点最暗。
应用类似的方法，我们可以分析其他两种相干方法。
不过对于应用镜面反射来使得两束相干光在空间重叠的那两种方法，出现了所谓半波损失的现象，也就是光线通过镜面反射后，在光线的路程上必须减去半个波长，这点通过洛埃镜的实验可以得到验证。
五、杨氏双缝干涉1、实验原理：光源发出的光经滤光片成为单色光，单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，干涉条纹可从屏上观察到。
图样中相邻两条亮(暗)纹间的距离△x 与双缝间的距离d 、双缝到屏的距离L 、单色光的波长λ之间满足 x Ld∆=λ (1) 通过测量d 、L 、Δx 就可计算出光的波长。
双缝间的距离d 是已知的，双缝到屏的距离L 可以用米尺测出，相邻两条亮（暗）纹间的距离Δx 用测量头（如图）测出。
x 与波长λ、双缝间距d 、及双缝到屏的距离L 有关。
2、干涉图样如图片2所示中，双缝干涉产生的图样应该是等间距的明暗相间的图样。
如图片1所示中，双缝干涉图样中，中间有两条明显的亮条纹，是两条单缝衍射所形成的，其他等间距的明暗条纹才是两条缝干涉形成的。
3、数据分析表格 1根据公式(1)即x Ld∆=λ 计算得出波长六、菲涅尔双棱镜干涉1、实验原理它的截面是一个等腰三角形，两顶角各约 左右。
由狭缝光源 发出的光波，经双棱镜折射，将分为两束相干波，这两束光可等效地看作由两个虚光源 和所发出。
由于上、下棱镜的顶角很小，和之间的距离也很小，与双缝实验相似。
对双缝实验的分析完全适用于双棱镜实验。
在相干光重叠的区域，屏幕上将出现干涉条纹。
S：单色缝光源S1、S2：同相相干光源。
2、干涉图样如图片3所示为双棱镜干涉产生的图样，干涉产生等间距的明暗相间的干涉条纹。
3、数据分析表格 2得出条纹间距d=0.148mm 表格 3根据公式（1）即x Ld ∆=λ 可得到黄钠光波长。
七、劳埃德镜干涉1、实验原理劳埃德镜是一种更简单的观察干涉的装置。
为一块平玻璃板，用作反射镜，是一狭缝光源，从光源发出的光波，一部分掠射（即入射角接近 ）到玻璃平板上，经玻璃表面反射到屏上；另一部分直接射到屏上。
这两部分光是相干光，同样是用分波阵面得到的。
反射光可看成是由虚光源 发出的。
和构成一对相干光源，对干涉条纹的分析与双缝实验相同。
和镜面相接触的位置，此时从和发出的光到达接触点的路程相等，在处应出现明纹。
但实验事实恰好相反，在处出现的是暗纹，这表明直射光与反射光在处的相位差为。
直射光的相位没有变化，那只可能是反射光的相位跃变了。
进一步的实验表明，光从光疏介质射向光密介质时，反射光的相位都有的突S：单色缝光源 S、S'：反相相干光源2、干涉图样如图片4所示为劳埃德镜干涉所产生的干涉条纹。
条纹间距左面疏松右面密集是因为观察图样时没有与干涉产生的图样所垂直观察，因此导致图样左面疏松右面密集。
如图片5所示是劳埃德镜干涉产生的图样。
产生的干涉图样为等间距的明暗相间的条纹。
3、数据分析测量得狭缝与其虚光源的距离：d=126.50cm-117.61cm=8.89cm狭缝与目镜分划板的距离：L=117.6cm-79.6cm=38.0cm根据公式x Ld ∆=λ 可计算出钠光波长。
八、实验结果通过这次试验，我们用杨氏双缝、劳埃德镜、双棱镜的获得了干涉图样，通过对干涉图样的讨论、分析，验证了光的波动性，明白了这些仪器能产生干涉图样的原因。
通过实验，我们知道了光的干涉产生的条件：空间两列波在相遇处要发生干涉现象，这两列波必须满足以下三条相干条件。
1）振动方向相同；2）频率相同；3）相位差恒定。
九、心得体会通过这次光学探究性试验，我深深体会到小组合作的必要性。
起初拿到这个题目时，感觉很简单，但是在做实验的过程中，我体会到虽然我们的实验简单，但是要想调试出好的干涉图样，就一定要有耐心，要慢慢去调节，俗话说：心急吃不了热豆腐。
通过这次试验，我体会到了这句话的含义。
看到自己调试出的干涉图样，我心里很高兴，这是我和搭档的配合下调试出的图样，我们自己动手完成了这次设计性实验，学到了很多东西。
在此，我要感谢我的搭档王斌鑫、马小花，感谢他们对我的支持和信任，感谢他们在试验过程中的辛苦付出。
另外，还要感谢严老师给我们的支持。
十参考文献：1、杨述武，普通物理实验光学部分，高等教育出版社，19832、姚启钧，光学教程，高等教育出版社，2008.63、李井军，郭金娟，用双缝干涉测波长，北京四中4、5、中国知网。