近代物理實(shí)驗(yàn)4-2 傅里葉變換光譜ppt課件

1、傅里葉變換光譜實(shí)驗(yàn)方嘯實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖越M傅立葉變換光譜儀丈量常用光源的光譜分布 傅里葉變換光譜儀是基于邁克爾遜干涉儀構(gòu)造的。在邁克爾遜干涉儀中，延續(xù)地挪動(dòng)其中的一個(gè)反射鏡稱之為動(dòng)鏡，干涉儀產(chǎn)生的兩束相關(guān)光的光程差發(fā)生延續(xù)改動(dòng)，干涉光強(qiáng)就會(huì)相應(yīng)發(fā)生改動(dòng)，假設(shè)在改動(dòng)光程差的同時(shí)，同時(shí)記錄下光強(qiáng)接納器輸出中的變化部分，就得到了干涉光強(qiáng)隨光程差的變化曲線，稱為干涉圖函數(shù)。這樣，在獲得干涉圖之后，只需算出干涉圖的傅里葉余弦變換，即可得到光源的光譜分布，如此得到的光譜稱為傅里葉變換光譜，這樣的光譜技術(shù)稱為傅立葉變換光譜技術(shù)。實(shí)驗(yàn)原理 根據(jù)光波疊加原理，假設(shè)有兩束單色光，他們的波數(shù)都是，傳播方向和偏振方向一樣，光

2、強(qiáng)都是I，兩光束之間光程差為，這兩束光相互疊加產(chǎn)生干涉，得到的光強(qiáng)為 1 從上式我們看到，單色光的干涉圖函數(shù)包含一個(gè)直流分量和一個(gè)余弦函數(shù)分量，余弦函數(shù)分量的周期就是單色光的波長。 假設(shè)光源發(fā)出的不是單色光，而是含有多種光譜成分的混合光，光強(qiáng)隨波長的分布是I()，在光譜間隔d內(nèi)光強(qiáng)是I()d。將此光源發(fā)出的光分成強(qiáng)度一樣的兩束，相互關(guān)涉后光強(qiáng)是 2第一項(xiàng)為哪一項(xiàng)常數(shù)，與光程差無關(guān)；第二項(xiàng)單獨(dú)寫出：做逆變換：是波數(shù)，對(duì)應(yīng)著波長。得到光強(qiáng)隨頻率變化的圖像，即光譜。在整個(gè)光譜范圍內(nèi)的干涉總光強(qiáng)為實(shí)驗(yàn)方法 如何實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度的等光程差采樣間隔是傅立葉變換光譜儀的中心技術(shù) 用一個(gè)精細(xì)電機(jī)帶動(dòng)邁克爾遜干涉儀的細(xì)調(diào)手輪，讓其動(dòng)鏡勻速挪動(dòng)，從而以恒定速度改動(dòng)光程差。用光電接納器接納光強(qiáng)信號(hào)，得到干涉光強(qiáng)隨時(shí)間變化的曲線。再用知波長的單色光測出動(dòng)鏡挪動(dòng)的速度，就可以得到干涉光強(qiáng)隨光程差變化的曲線了。 8213615491011337高精度ADC高精度ADC電機(jī)反響控制單片機(jī)121被測光源 2氦氖激光器 3反射鏡 4分束鏡 5補(bǔ)償鏡 6反射鏡M1 7反射鏡M2 8力矩電機(jī) 9聚光鏡 10光