法布里-珀羅干涉儀(法布里-珀羅干涉儀)

法布里-珀羅干涉儀(法布里-珀羅干涉儀)

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光學中,法布里-珀羅干涉儀(英文:Fabry–Pérot interferometer)是一種由兩塊平行的玻璃板組成的多光束干涉儀,其中兩塊玻璃板相對的內表面都具有高反射率。法布里-珀羅干涉儀也經常稱作法布里-珀羅諧振腔,並且當兩塊玻璃板間用固定長度的空心間隔物來間隔固定時,它也被稱作法布里-珀羅標準具或直接簡稱為標準具(來自法語étalon,意為“測量規範”或“標準”),但這些術語在使用時並不嚴格區分。

這一干涉儀的特性為,當入射光的頻率滿足其共振條件時,其透射頻譜會出現很高的峰值,對應著很高的透射率。

“法布里-珀羅干涉儀”這一名稱來自法國物理學家夏爾·法布里和阿爾弗雷德·珀羅。

基本介紹

  • 中文名:法布里-珀羅干涉儀
  • 外文名:Fabry-Pérot Interferometer
  • 發明者:夏爾·法布里;阿爾弗雷德·珀羅
  • 發明時間:1897 年
介紹,公式,

介紹

Fabry-Pérot Interferometer
光譜解析度極高的多光束干涉儀。由法國物理學家C.法布里和A.珀羅於1897 年發明 。
其結構如下左圖,M和M'是兩塊具有很小楔角的平板玻璃,相對兩面互相平行,並塗有高反射率塗層,兩板間用殷鋼環隔離並固定。這種間距固定不變的干涉儀常稱作標準具。入射光在相對兩面上反覆反射和折射後產生多束相干反射光透射光,透射光束在透鏡 L′的焦面上疊加,形成等傾圓環狀干涉條紋。
太赫茲法布里-珀羅干涉儀太赫茲法布里-珀羅干涉儀
法布里-珀羅干涉儀法布里-珀羅干涉儀

公式

式中I0為入射光強 ;R為反射面的能量反射率;δ為相鄰兩相干光間的相位差,與入射光傾角有關。圖2 是強度分布曲線。可見,反射率R愈高,干涉極大就愈銳。法布里-珀羅干涉儀的反射率在90%以上。不同波長成分的光形成各自的圓環條紋,由於亮條紋極銳,波長差極小的光譜也能分離,故有極高的光譜解析度,常用來研究光譜的精細結構和超精細結構。
法布里-珀羅干涉儀
應當指出,當干涉儀兩極板內表面鍍金屬膜時,由於金屬膜對光產生強烈吸收,使得整個干涉圖樣的強度降低。假設金屬膜的吸收率為A,則根據能量守恆關係有:
R+T+A=1 (R為金屬膜內表面反射率,T為透射率)
當干涉儀兩板的膜層相同時,可得:
It/Io=(1-A/(1-R))*(1-A/(1-R))/(1+4R/(1-R)/(1-R)*sin(δ/2)*sin(δ/2))

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