干涉儀是很廣泛的一類實(shí)驗(yàn)技術(shù)的總稱, 其思想在于利用波的疊加性來(lái)獲取波的相位信息, 從而獲得實(shí)驗(yàn)所關(guān)心的物理量。干涉儀并不僅僅局限于光干涉儀。 干涉儀在天文學(xué) , 光學(xué), 工程測(cè)量, 海洋學(xué), 地震學(xué), 波譜分析, 量子物理實(shí)驗(yàn), 遙感, 雷達(dá)等等精密測(cè)量領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。
基本原理
具有固定相位差的兩列準(zhǔn)單色波的疊加將導(dǎo)致振幅發(fā)生變化, 從而可以通過(guò)測(cè)量較容易測(cè)量的振幅來(lái)獲取波的相位信息。
兩列具有同頻率波之振動(dòng)在一點(diǎn)處可以用如下公式描述
那么這兩列波疊加以后的波的振動(dòng)為
三角運(yùn)算給出其中疊加后的振幅為
可以看到, 疊加后的振幅與兩列波的初始相位差有關(guān)。 由于幅度變化依賴于相位差的余弦函數(shù), 這種幅度的變化有時(shí)候在空間表現(xiàn)為周期性的條紋。 這種條紋有時(shí)候叫做干涉條紋, 由于相位差變化引起的幅度變化有時(shí)也稱為條紋移動(dòng)。
分類
干涉儀的分類有不同分法
按照結(jié)構(gòu)區(qū)分
干涉儀可以分為單路徑干涉儀和多路徑干涉儀兩類, 其差異在于干涉的波是否通過(guò)同一路徑傳播。 例如邁克爾遜干涉儀就是常見(jiàn)的多路徑干涉儀, 而干涉儀, 等傾干涉和等厚干涉等即為單路徑干涉儀。
按照干涉光來(lái)源區(qū)分
干涉儀可以分成波前分解和幅度分解兩類, 其差異在于是否利用波前上不同位置的子波源形成干涉。 例如雙縫干涉即屬于波前分解干涉儀; 而等傾干涉和等厚干涉即為幅度分解干涉儀。