李萨如图形测量波长

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  2023-09-07 09:42:52

  <p>李萨如图形是一种通过观察振动频率相同的两个波相互干涉所产生的规则干涉条纹的方法，可以用来测量波长。<br style="box-sizing: border-box; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; font-family: &quot;PingFang SC&quot;, &quot;Helvetica Neue&quot;, &quot;Hiragino Sans GB&quot;, &quot;Microsoft YaHei&quot;, Arial, SimSun, sans-serif; list-style: none; margin: 6px; content: &quot; &quot;; display: block; color: rgb(5, 7, 59); font-size: 15px; white-space: normal; background-color: rgb(253, 253, 254);"/>在实验中，我们可以使用激光干涉仪来产生两个频率相同、振动方向一致的相干光束。这两个光束在空间中重叠，并且它们的振动方向相互垂直。<br style="box-sizing: border-box; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; font-family: &quot;PingFang SC&quot;, &quot;Helvetica Neue&quot;, &quot;Hiragino Sans GB&quot;, &quot;Microsoft YaHei&quot;, Arial, SimSun, sans-serif; list-style: none; margin: 6px; content: &quot; &quot;; display: block; color: rgb(5, 7, 59); font-size: 15px; white-space: normal; background-color: rgb(253, 253, 254);"/>当这两个光束在某些点上干涉相消时，这些点就会变得黑暗。相反，当两个光束的振动方向一致时，它们会在某些点上干涉加强，这些点就会变得明亮。<br style="box-sizing: border-box; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; font-family: &quot;PingFang SC&quot;, &quot;Helvetica Neue&quot;, &quot;Hiragino Sans GB&quot;, &quot;Microsoft YaHei&quot;, Arial, SimSun, sans-serif; list-style: none; margin: 6px; content: &quot; &quot;; display: block; color: rgb(5, 7, 59); font-size: 15px; white-space: normal; background-color: rgb(253, 253, 254);"/>随着时间的推移，这两个光束的振动方向会逐渐改变，因此干涉条纹也会逐渐旋转。我们可以使用一个摄像机来记录这些干涉条纹，并计算出它们旋转的速度。<br style="box-sizing: border-box; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; font-family: &quot;PingFang SC&quot;, &quot;Helvetica Neue&quot;, &quot;Hiragino Sans GB&quot;, &quot;Microsoft YaHei&quot;, Arial, SimSun, sans-serif; list-style: none; margin: 6px; content: &quot; &quot;; display: block; color: rgb(5, 7, 59); font-size: 15px; white-space: normal; background-color: rgb(253, 253, 254);"/>通过测量干涉条纹旋转的速度，我们可以计算出产生干涉条纹的波的波长。这是因为干涉条纹旋转的速度与波长有关，而我们可以使用已知的激光频率来计算波长。<br style="box-sizing: border-box; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; font-family: &quot;PingFang SC&quot;, &quot;Helvetica Neue&quot;, &quot;Hiragino Sans GB&quot;, &quot;Microsoft YaHei&quot;, Arial, SimSun, sans-serif; list-style: none; margin: 6px; content: &quot; &quot;; display: block; color: rgb(5, 7, 59); font-size: 15px; white-space: normal; background-color: rgb(253, 253, 254);"/>具体地，我们可以使用以下公式来计算波长：<br style="box-sizing: border-box; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; font-family: &quot;PingFang SC&quot;, &quot;Helvetica Neue&quot;, &quot;Hiragino Sans GB&quot;, &quot;Microsoft YaHei&quot;, Arial, SimSun, sans-serif; list-style: none; margin: 6px; content: &quot; &quot;; display: block; color: rgb(5, 7, 59); font-size: 15px; white-space: normal; background-color: rgb(253, 253, 254);"/>波长 = 光速 / (2 × 频率)<br style="box-sizing: border-box; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; font-family: &quot;PingFang SC&quot;, &quot;Helvetica Neue&quot;, &quot;Hiragino Sans GB&quot;, &quot;Microsoft YaHei&quot;, Arial, SimSun, sans-serif; list-style: none; margin: 6px; content: &quot; &quot;; display: block; color: rgb(5, 7, 59); font-size: 15px; white-space: normal; background-color: rgb(253, 253, 254);"/>其中，光速是一个常数，约为3.0×10^8米/秒，频率是激光的频率。<br style="box-sizing: border-box; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; font-family: &quot;PingFang SC&quot;, &quot;Helvetica Neue&quot;, &quot;Hiragino Sans GB&quot;, &quot;Microsoft YaHei&quot;, Arial, SimSun, sans-serif; list-style: none; margin: 6px; content: &quot; &quot;; display: block; color: rgb(5, 7, 59); font-size: 15px; white-space: normal; background-color: rgb(253, 253, 254);"/>通过这种方法，我们可以非常精确地测量波长，因为干涉条纹的旋转速度可以直接测量，而且误差很小。</p>

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