環(huán)形光源如何消去條紋,環(huán)形光源原理

本文目錄一覽：

• 1、白熾燈作光源時,如何調(diào)出干涉條紋
• 2、雙縫實驗的問題概述
• 3、邁克爾遜干涉儀
• 4、有誰知道環(huán)形光源的參數(shù)？以及特點和應用。。急急。。
• 5、機器視覺中所用到的同軸光源和其它光源的優(yōu)缺點，以及使用方法
• 6、雙縫干涉實驗中，光源上下移動時，干涉條紋如何變化？

白熾燈作光源時,如何調(diào)出干涉條紋

邁克爾遜 干涉儀吧,先用單色光,盡量使條紋間隔變最大,再換白熾燈,再微調(diào),即可.

雙縫實驗的問題概述

在實驗中，如果把狹縫s的寬度逐漸變大，這時，會發(fā)現(xiàn)屏幕上的條紋逐漸模糊，以至最后消失。由此可見，要得到清晰的干涉條紋，狹縫s的寬度必須滿足一定的條件。

在討論雙縫干涉條紋分布時，一般把縫光源的寬度看作是無限窄的。當考慮到縫有一定的寬度時，可以認為縫光源是由許多無限窄的縫組成。每個無限窄的縫光源可稱為“線光源”，由每個線光源發(fā)的光射到雙縫s1、s2上，將在屏上形成一組干涉條紋。由于各線光源的位置略有不同，到達s1、s2時引起的振動也略有不同，在屏上形成的干涉條紋亦將略有移動。如果一個線光源形成的亮紋恰好落在另一線光源形成的暗紋上，則這兩個線光源的干涉條紋就完全抹平了。按照這一想法，就可以找出縫寬s的限度。

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如圖所示，a1a2表示狹縫光源，寬度為a。它放在s1、s2對稱的位置上．縫的中心s所對應的線光源在屏上產(chǎn)生的干涉條紋，在圖上用實線表示．它的中央亮紋將正好位于對稱平面與屏的交線上．考察縫的上邊緣a1所對應的線光源，它到狹縫s1和s2的距離分別為r1和r2．如果r2-r1=λ/2⑴，則由a1發(fā)出的光到兩縫將產(chǎn)生π位相差，這個位相差將使干涉條紋移動半個波長。即s的亮紋處正好是a1的暗紋處，s的暗紋處襪擾轎正好是a1的亮紋處。故條件⑴即是a1和a2條紋抹平的條件。當此條件滿足時，a1至s之間的各點在屏上形成的干涉條紋將分別與s到a2之間的各點在屏上形成的干涉條紋一一對應地相互抹平。因此，整個狹縫a1a2在屏上的干涉條紋就完全抹平了。故條件⑴就是這個問題的基本條件。由此條件可以求出所對應的縫寬a，由圖可知

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考慮到實際情況，la、d，故可作近似展開：

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這就是作楊氏雙縫實驗時狹縫s的極限寬度。

下面作一點討論，由上述結論看，l越大，d越小，允許的縫寬可以越大．不妨估計一下，當d=1mm，l=10cm，λ=0.5μm時，可得 a≈0.05mm。故一般實驗上要想得到清晰的干涉條紋，a要比0.05mm小得多才行。但如果把一個很寬的縫放在幾十米外，則還是可以觀察到干涉現(xiàn)象的．夜晚透過紗窗觀看遠處的燈火，常常可以看到中心對稱的四角花紋，實際上就是透過紗窗小孔的光相互間形成的干涉。遠處燈火的線度并不小，在近處用它是不能形成干涉的，但放遠了之后，l大了，允許的光源的線度就增加了。 相干條件要求兩相干光的頻率相同，而在白光中各種波長都有，為什么會發(fā)生干涉？確實，白李晌光中包含著各種頻率的可見光，不同頻率的光波是不相干的．但以兩縫射出的白光中，相同頻率的單色光之間能夠發(fā)生干涉現(xiàn)象。s為白光光源時，由s發(fā)出的任一波長的任一列光波都照s1和s2上，所以s1中的任一列光波都能在s2中找到與其相干的一列波。s1和s是相干的白光光源，每一種波長的光在觀察屏上都得到一組楊氏條紋。各種波長的楊氏條紋疊加起來便得到白光楊氏干涉圖樣分布。由于各種單色光在中央線上，相位差都等于零，振動都要加強，于是各單色的光在中央線上都顯示明紋，因此中央明紋仍是白色的。又因中央明紋的寬度與波長成正比，所以各單色光的中央明紋寬度不同。于是在白色明紋的邊緣彩帶，紫光靠里，紅光靠外。其它各級明紋也因單色光波長不同而分開，形成七色光帶，有次序地循環(huán)排列。

邁克爾遜干涉儀

這個主要是測量鈉雙線的波長差。

【實驗目的】

1.了解邁克爾遜干涉儀的干涉原理和邁克爾遜干涉儀的結構，學習其調(diào)節(jié)方法。

2．調(diào)節(jié)觀察干涉條紋，測量激光的波長。

3．測量鈉雙線的波長差。

4．練習用逐差法處理實源源驗數(shù)據(jù)。

【實驗儀器】

邁克爾遜干涉儀，鈉燈，針孔屏，毛玻璃屏，多束光纖激光源（HNL 55700）。

【實驗原理】

1．邁克爾遜干涉儀

圖1是邁克爾遜干涉儀實物圖。圖2是邁克爾遜干涉儀的光路示意圖，圖中M1和M2是在相互垂直的兩臂上放置的兩個平面反射鏡，其中M1是固定的；M2由精密絲桿控制，可沿臂軸前、后移動，移動的距離由刻度轉盤(由粗讀和細讀2組刻度盤組合而成)讀出。在兩臂軸線相交處，有一與兩軸成45°角的平行平面玻璃板G1，它的第二個平面上鍍有半透（半反射）的銀膜，以便將入射光分成振幅接近相等的反射光⑴和透射光⑵，故G1又稱為分光板。G2也是平行平面玻璃板，與G1平行放置，厚度和折射率均與G1相同。由于它補償了光線⑴和⑵因穿越G1次數(shù)不同而產(chǎn)生的光程差，故稱為補償板。

從擴展光源S射來的光在G1處分成兩部分，反射光⑴經(jīng)G1反射后向著M2前進，透射光⑵透過G1向著M1前進，這兩束光分別在M2、M1上反射后逆著各自的入射方向返回，最后都達到E處。因為這兩束光是相干光，因而在E處的觀察者就能夠看到干涉條紋。

由M1反射回來的光波在分光板G1的第二面上反射時，如同平面鏡反射一樣，使M1在M2附近形成M1的虛像M1′，因而光在邁克爾遜干涉儀中自M2和M1的反射相當于自M2和M1′的反射。由此可見，在邁克爾遜干涉儀中所產(chǎn)生的干涉與空氣薄膜所產(chǎn)生的干涉是等效的。

當M2和M1′平行時(此時M1和M2嚴格互相垂直)，將觀察到環(huán)形的等傾干涉條紋。一般情況下，M1和M2形成一空氣劈尖，因此將觀察到近似平行的干涉條紋(等厚干涉條紋)。

2．單色光波長的測定

用波長為λ的單色光脊舉照明時，邁克爾遜干涉儀所產(chǎn)生的環(huán)形等傾干涉圓條紋的位置取決于相干光束間的光雹野態(tài)程差，而由M2和M1反射的兩列相干光波的光程差為

Δ＝2dcos i (1)

其中i為反射光⑴在平面鏡M2上的入射角。對于第k條紋，則有

2dcos ik＝kλ (2)

當M2和M1′的間距d逐漸增大時，對任一級干涉條紋，例如k級，必定是以減少cosik的值來滿足式(2)的，故該干涉條紋間距向ik變大(cos ik值變小)的方向移動，即向外擴展。這時，觀察者將看到條紋好像從中心向外“涌出”，且每當間距d增加λ/2時，就有一個條紋涌出。反之，當間距由大逐漸變小時，最靠近中心的條紋將一個一個地“陷入”中心，且每陷入一個條紋，間距的改變亦為λ/2。

因此，當M2鏡移動時，若有N個條紋陷入中心，則表明M2相對于M1移近了

Δd＝N (3)

反之，若有N個條紋從中心涌出來時，則表明M2相對于M1移遠了同樣的距離。

如果精確地測出M2移動的距離Δd，則可由式(3)計算出入射光波的波長。

3．測量鈉光的雙線波長差Δλ

鈉光2條強譜線的波長分別為λ1＝589.0 nm和λ2＝589.6 nm，移動M2，當光程差滿足兩列光波⑴和⑵的光程差恰為λ1的整數(shù)倍，而同時又為λ2的半整數(shù)倍，即

Δk1λ1＝(k2＋)λ2

這時λ1光波生成亮環(huán)的地方，恰好是λ2光波生成暗環(huán)的地方。如果兩列光波的強度相等，則在此處干涉條紋的視見度應為零(即條紋消失)。那么干涉場中相鄰的2次視見度為零時，光程差的變化應為

ΔL＝kλ1＝(k＋1)λ2 (k為一較大整數(shù))

由此得

λ1－λ2＝＝

于是

Δλ=λ1－λ2＝＝

式中λ為λ1、λ2的平均波長。

對于視場中心來說，設M2鏡在相繼2次視見度為零時移動距離為Δd，則光程差的變化ΔL應等于2Δd，所以

Δλ＝ (4)

對鈉光＝589.3 nm，如果測出在相繼2次視見度最小時，M2鏡移動的距離Δd ,就可以由式(4)求得鈉光D雙線的波長差。

4.點光源的非定域干涉現(xiàn)象

激光器發(fā)出的光，經(jīng)凸透鏡L后會聚S點。S點可看做一點光源，經(jīng)G1(G1未畫)、M1、M2′的反射，也等效于沿軸向分布的2個虛光源S1′、S2′所產(chǎn)生的干涉。因S1′、S2′發(fā)出的球面波在相遇空間處處相干，所以觀察屏E放在不同位置上，則可看到不同形狀的干涉條紋，故稱為非定域干涉。當E垂直于軸線時(見圖3)，調(diào)整M1和M2的方位也可觀察到等傾、等厚干涉條紋，其干涉條紋的形成和特點與用鈉光照明情況相同，此處不再贅述。

【實驗內(nèi)容與步驟】

1．觀察擴展光源的等傾干涉條紋并測波長

①點燃鈉光燈，使之與分光板G1等高并且位于沿分光板和M1鏡的中心線上，轉動粗調(diào)手輪，使M1鏡距分光板G1的中心與M1鏡距分光板G1的中心大致相等(拖板上的標志線在主尺32 cm 位置)。

②在光源與分光板G1之間插入針孔板，用眼睛透過G1直視M2鏡，可看到2組針孔像。細心調(diào)節(jié)M1鏡后面的 3 個調(diào)節(jié)螺釘，使 2 組針孔像重合，如果難以重合，可略微調(diào)節(jié)一下M2鏡后的3個螺釘。當2組針孔像完全重合時，就可去掉針孔板，換上毛玻璃，將看到有明暗相間的干涉圓環(huán)，若干涉環(huán)模糊，可輕輕轉動粗調(diào)手輪，使M2鏡移動一下位置，干涉環(huán)就會出現(xiàn)。

③再仔細調(diào)節(jié)M1鏡的2個拉簧螺絲，直到把干涉環(huán)中心調(diào)到視場中央，并且使干涉環(huán)中心隨觀察者的眼睛左右、上下移動而移動，但干涉環(huán)不發(fā)生“涌出”或“陷入”現(xiàn)象，這時觀察到的干涉條紋才是嚴格的等傾干涉。

④測鈉光D雙線的平均波長。先調(diào)儀器零點，方法是：將微調(diào)手輪沿某一方向(如順時針方向)旋至零，同時注意觀察讀數(shù)窗刻度輪旋轉方向；保持刻度輪旋向不變，轉動粗調(diào)手輪，讓讀數(shù)窗口基準線對準某一刻度，使讀數(shù)窗中的刻度輪與微調(diào)手輪的刻度輪相互配合。

⑤始終沿原調(diào)零方向，細心轉動微調(diào)手輪，觀察并記錄每“涌出”或“陷入”50個干涉環(huán)時，M1鏡位置，連續(xù)記錄6次。

⑥根據(jù)式(5-8)，用逐差法求出鈉光D雙線的平均波長，并與標準值進行比較。

2．觀察等厚干涉和白光干涉條紋

①在等傾干涉基礎上，移動M2鏡，使干涉環(huán)由細密變粗疏，直到整個視場條紋變成等軸雙曲線形狀時，說明M2與M1′接近重合。細心調(diào)節(jié)水平式垂直拉簧螺絲，使M2與M1′有一很小夾角，視場中便出現(xiàn)等厚干涉條紋，觀察和記錄條紋的形狀、特點。

②用白熾燈照明毛玻璃(鈉光燈不熄滅)，細心緩慢地旋轉微動手輪，M2與M1′達到“零程”時，在M2與M1′的交線附近就會出現(xiàn)彩色條紋。此時可擋住鈉光，再極小心地旋轉微調(diào)手輪找到中央條紋，記錄觀察到的條紋形狀和顏色分布。

3．測定鈉光D雙線的波長差

①以鈉光為光源調(diào)出等傾干涉條紋。

②移動M2鏡，使視場中心的視見度最小，記錄M2鏡的位置；沿原方向繼續(xù)移動M2鏡，使視場中心的視見度由最小到最大直至又為最小，再記錄M2鏡位置，連續(xù)測出6個視見度最小時M2鏡位置。

③用逐差法求Δd的平均值，計算D雙線的波長差。

4．點光源非定域干涉現(xiàn)象觀察

方法步驟自擬。

邁克爾遜干涉儀系精密光學儀器，使用時應注意防塵、防震；不能觸摸光學元件光學表面；不要對著儀器說話、咳嗽等；測量時動作要輕、要緩，盡量使身體部位離開實驗臺面，以防震動。

參考：

有誰知道環(huán)形光源的參數(shù)？以及特點和應用。。急急。。

您好！東莞思奧特 自動化科技有限公司歡迎你前來咨詢！專業(yè)提供--OPT-RI系列環(huán)形光源

型號:OPT-RI7030

電壓:24V

功率:6.5W

顏色:白色,紅色,綠色,藍色,紅外,紫外,顏色可定制

產(chǎn)品敗陵特點:

突出物體的三維信息；

高密度LED陣列，高亮度；

多種緊湊設計，節(jié)省安裝空間；

解決對角照射陰影問題；

可選配漫射板導光，光線均勻擴散。

可定制不同照射角度,不同顏色,多色組合光源

應用領域:

環(huán)形光源可應用于PCB基板檢測；IC元件檢測；顯微察轎戚鏡照明；液晶校正；塑膠容器檢測；集成電路印字檢查等。

應用實例:鋁箔表面熨膠邊緣檢測

檢測目標位為銀白色鋁箔上面的塑料熨膜，塑料膜接近透明，在沒同光路照射下，很難將塑料和濾膜區(qū)分清楚。

選用光源:OPT-RI7030-W(W表示白色)合適角度環(huán)形光配合偏振片，將不同材質物體表面反光帆帶按不同比例過濾，得到比較理想的圖像效果。

機器視覺中所用到的同軸光源和其它光源的優(yōu)缺點，以及使用方法

1、同軸光源

同軸光源可以消除物體表面不平整引起的陰影，從而減少干擾；部分采用分光鏡設計，減少光損失，提高成像清晰度，均勻照射物體表面。應用領域:系列光源最適宜用于反射度極高的物體，如金屬、玻璃、膠片、晶片等表面的劃傷檢測，芯片和硅晶片的破損檢測，Mark點定位，包裝條碼識別。

2、背光源

用高密度LED陣列面提供高強度背光照明，能突出物體的外形輪廓特征，尤其適合作為顯微鏡的載物臺。紅白兩用背光源、紅藍多用背光源，能調(diào)配出不同顏色，滿足不同被測物多色要求。應用領域:機械零件尺寸的測量，電子元件、IC的外型檢測，膠片污點檢測，透明物體劃痕檢測等。

3、條形光源

條形光源是較大方形結構被測物的首選光源；顏色可根據(jù)需求搭配，自由組合；照射角度與安裝隨意可調(diào)。應用領域:金屬表面檢查，圖像掃描，表面裂縫檢測，LCD面板檢測等。

4、環(huán)形光源

環(huán)形光源提供不同照射角度、不同顏色組合，更能突出物體的三維信息；高密度LED陣列，高亮度；多種緊湊設計，節(jié)省安裝空間；解決對角扒缺叢照射陰影問題；可選配漫射板導光，光線均勻擴散。應用領域:PCB基板檢測，IC元件檢測，顯微鏡照明，液晶校正，塑膠容器檢測，集成電路印字檢查

5、AOI專用光源

不同角度的三色光照明，照射凸顯焊錫三維信息；外加漫射板導光，減少反光；不同角度組合；應用領域:用于電路板焊錫檢測。

6、球積分光源

具有積分效果的半球面內(nèi)壁，均勻反射從底部360度發(fā)射出的光線，使整個圖像的照度十分均勻。應用領域:合于曲面，表面凹凸，弧形表面檢測，或金屬、玻璃表面反光較扮凳強的物體表面檢測。

7、線形光源

超高亮度，采用柱面透鏡聚光，適用于各種流水線連續(xù)檢測場合。應用領域:陣相機照明專用，AOI專用。

8、點光源

大功率LED，體積小，發(fā)光強度高；光纖鹵素燈的替代品，尤其適合作為鏡頭的同軸光源等；高效散熱裝置，大大提高光源的使用壽命。應用領域:適合遠心鏡頭使用，用于芯片檢測，Mark點定位，晶片及液晶玻璃底基校正。

9、組合條形光源

四邊配置條形光，每邊照明獨立可控；可根據(jù)被測物要求調(diào)整所需照明角度，適用性廣。應春櫻用案例:CB基板檢測，IC元件檢測，焊錫檢查，Mark點定位，顯微鏡照明，包裝條碼照明，球形物體照明等。

10、對位光源

對位速度快；視場大；精度高；體積小，便于檢測集成；亮度高，可選配輔助環(huán)形光源。應用領域:VA系列光源是全自動電路板印刷機對位的專用光源。

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雙縫干涉實驗中，光源上下移動時，干涉條紋如何變化？

楊氏雙縫干涉實驗中，光源上下移動時，干涉條紋下上移動（移動方向與前者的相反）。

干擾必須第一相干光繞過障礙物（事實上，衍射），然后相互疊加，形成了光與暗的條紋。

雙縫垂直，水平方向上，體積小，容易繞過去的光（衍射），位于左，右兩側;每個接縫，而垂直方向上的大小，是數(shù)缺不容易的光繞過去，所以沒有光上下。最終，每一個垂直縫左右兩側的光彼此疊加，形成明暗相間條紋，性質和平行的接縫。

擴展資料：

假若光束是由經(jīng)典粒子組成，將光束照射于一條狹縫，通過狹縫后，沖擊于探測屏，則在探射屏應該會觀察到對應于狹縫尺寸與形狀的圖樣。可是，假設實際進行這單縫實驗，探測屏會顯示出薯亂辯衍射圖樣，光束會被展開，狹縫越狹窄，則展開角度越大。在探測陪判屏會顯示出，在中央?yún)^(qū)域有一塊比較明亮的光帶，旁邊襯托著兩塊比較暗淡的光帶。

參考資料來源：百度百科-雙縫實驗