光栅莫尔条纹原理.pdf
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1、光栅莫尔条纹原理 莫尔条纹是十八世纪法国钻研人员莫尔先生首先发现的一种光学现象.从 技术角度上讲,莫尔条纹是两条线或两个物体之间以恒定的角度和频率发生干 涉的视觉结果,当人眼无法分辨这两条线或两个物体时,只能看到干预的花 纹,这种光学现象就是莫尔条纹.实验原理 如果把两块光栅距相等的光栅平行安装,并且使光栅刻痕相对保持一个较 小的夹角B时,透过光栅组可以看到一组明暗相间的条纹,即为了莫尔条纹.莫 尔条纹的宽度 B 为了:B二P/sin 其中 P 为了光栅距.光栅刻痕重合局部形成条纹暗带,非重合局部光线透过那么形成条纹亮带.光栅莫尔条纹的两个主要特征是(1)判向作用:当指示光栅相对于固定不动的主
2、光栅左右移动时,莫尔条纹 将沿着近于栅线的方向上下移动,由此可以确定光栅移动的方向.(2)位移放大作用:当指示光栅沿着与光栅刻线垂直方向移动一个光栅距 D 时,莫尔条纹移动一个条纹间距 B,当两个等距光栅之间的夹角 B较小时,指 示光栅移动一个光栅距 D,莫尔条纹就移动 KD 的距离.K=B/D 1/.B=D/2sin 0/2,d 这样就可以把肉眼看不见的栅距位移变成清晰可见的条纹位 移,实现高灵敏的位移测量.实验仪器 光栅组、移动平台 实验步骤 1、安装好主光栅与指示光栅,使两光栅保持平行,光栅间间隙要尽量小,微调主光栅角度,使莫尔条纹清晰可见.2、旋动移动平台螺旋测微仪,向前或向后,打量莫尔条纹上下移动与指示 光栅位移方向的关系.3、人工微位移测量:当指示光栅位移一个光栅距时,莫尔条纹就移动一个 条纹距.调节位移平台,仔细记数条纹移动数目,根据实验二十测得的光栅 距,与位移条纹数相乘,此即为了指示光栅的位移距离,实验时可与螺旋测微仪 的转动刻度相对照.(事实上光栅莫尔条纹记数所测得的位移精度远高于螺旋 测微仪的精度).
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