应用光学 泰曼-格林干涉仪 -电科0901 丁最仪器图片泰曼干涉仪结构图S:单色激光光源L：透镜M1，M2：反射镜G：镀有银膜的玻璃板与迈克尔孙干涉仪的简单比较S： 点点光光源源或或扩展展的的单色光源；色光源；M1：固定反射：固定反射镜；M2：可移：可移动反射反射镜；G1：半透半反：半透半反镜；G2：补偿板板，与与G1材材料和几何尺寸相同；料和几何尺寸相同；L： 透透镜，观察察扩展展光源干涉光源干涉图样时使用。使用。 泰曼干涉仪是迈克尔孙干涉仪的一种变型，它与迈克尔孙干涉仪有些许不同，1，泰曼干涉仪的光源一般是单色激光光源，后者可用点光源或扩展光源2，泰曼干涉仪有校正像差的透镜L3，泰曼干涉仪没有补偿板 原理图分析若作出反射镜M1在半反射面G中的虚像M1，干涉仪的出射光线相当于M2和M1所构成的空气楔的反射光，因而泰曼干涉仪实际上就等效于平面干涉仪，只是这里两束光的光路被完全分开，进而产生了干涉条纹。总光程差：光程差： 相相长干涉：干涉： 相消干涉：相消干涉： 中心亮中心亮纹： 中心暗中心暗纹： k=0, 1, 2, 3, k=0, 1, 2, 3, k=0, 1, 2, 3, k=0, 1, 2, 3, 光程差的分析( h为M2与M1之间的距离）干涉条纹的分析图中事实上是包含了等倾干涉条纹和等厚干涉条纹。其等倾干涉条纹的特点表现在条纹弯曲上，这是由于发生干涉的两个平面波并不是理想平面的。而等厚干涉条纹的特点表现在其条状条纹上，这是由两束光波方向上并不是完全平行而造成的，即一个平面镜与另一个平面镜的像存在一个夹角泰曼干涉仪的应用泰曼干涉泰曼干涉仪的用途很广的用途很广普遍用来普遍用来检验平板，棱平板，棱镜和透和透镜等光学元件的等光学元件的质量。量。更更为精密的用途精密的用途 。检测室内微小振室内微小振动和空气流和空气流动 。监测系系统内温度内温度变化化 。检测直角棱直角棱镜的的综合合质量量应用举例检测室内微小振室内微小振动和空气流和空气流动原理：泰曼干涉系统对振动的灵敏性很高。微小的振动会引起泰曼干涉系统两臂的平面镜的微小振动，而两个平面镜的振动对条纹的移动影响是很大的的，从而引起干涉条纹的变化。空气的流动会引起空气折射率的变化，从而使光程差发生变化，最终导致条纹的移动。第一第一组图片表示了在片表示了在实验室室冷气机启冷气机启动的情况下，干涉的情况下，干涉条条纹的的变化情况。可以看到，化情况。可以看到，由于冷气机的振由于冷气机的振动和空气不和空气不均匀性，干涉条均匀性，干涉条纹晃晃动明明显。而而调整整M1和和M1在在M2臂的臂的像像M1的的夹角角，当，当越大，越大，条条纹越越细，则振振动和空气的和空气的不均匀性造成的条不均匀性造成的条纹晃晃动就就越小。第二越小。第二组图所示，在所示，在细条条纹情况下，条情况下，条纹晃晃动就不就不明明显了。利用此了。利用此现象，可以象，可以用泰曼干涉用泰曼干涉仪来来测微小振微小振动和空气密度和空气密度变化，而化，而调相相当于当于调精度。精度。 监测系系统内温度内温度变化化热物体温度的变化会引起周围空气的运动，从而引起空气折射率的变化。这在泰曼干涉系统中，就表现光程差的变化，从而引起干涉条纹的变化。第一组图为高温的电烙铁突然放进泰曼干涉系统其中一臂时条纹的变化。左图为电烙铁没放入干涉系统前的情况，右面两图为电烙铁放进了干涉系统后条纹的变化。可见，在电烙铁的周围温度最高，空气折射率变化也大，所以条纹弯曲就越明显。第二组图为电烙铁在放进泰曼干涉系统后，随着电烙铁慢慢加热，干涉条纹的变化情况。可见，随着温度的升高，干涉条纹扭曲的情况也越来越明显。而电烙铁顶部温度最高，所以弯曲也最明显。谢谢！