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1、 蓦于单片 机的 班氏 干涉可逆计孩装里 范良 凯 武文远 解放军理工大学工 程兵工 程学院物理教研室南京2 1 0 0 0 7 迈克耳逊干涉仪是一种在近代物理和近代计量技术中有着重要影响的光学仪器， 用迈克耳逊干涉仪测激光波长是大学物理实验中一个非常重要的实验。为保证实验精 度，要求测量时干涉条纹变化量在 6 0 0条以上。这项工作靠人工来完成不仅麻烦、易 错，而且激光干涉条纹对人眼刺激也很大。做过这个实验的同学深有体会。我们采用 了单片机系统构成的计数装置代替人工计数，为减小实验误差及应用需求，采用了可 逆计数，实现了实验测量的自 动化。由于在本实验装置中激光波长、条纹变化量与反 射动镜移
2、动距离三者间存在着确定的函数关系，可用软件对采集的数据进行处理。当 把波长作为己知量时， 输出反射镜移动的距离;当把反射镜移动的距离作为己知量时， 输出激光波长。 传感器由两个紧挨在一起的光电二极管组成。它们将光屏上光强的变化转换成光 电流， 工/ Y 转换后的电压信号经整形电路( 斯密特触发器) 转变成两路脉冲输入到8 0 3 1 单片机的P I . 0 , P I . 7口。由 于每一个亮条纹照射到两光电H 极管上存在先后关系， 所以输出的两路脉冲存在相位差 ( 如下图): 官 .卜 一 一 几一 一厂几一 I 移动的亮条纹光电 二极管1 , 2两路脉冲 ( 有相位差) 单片机不断读取 P
3、 I . 0 , P I . 7口 的 状态，判断两路脉冲到来的先后顺序， 实现可 逆计数，并处理数据，在显示器上输出反射动镜移动的距离或激光波长。 迈克耳逊干涉仪与基于单片机的可逆计数装置联系起来后，整个系统较易改装成 精密测量装置。例如金属丝膨胀系数、金属杨氏模量、空气折射率及振动物体的微小 位移等都可通过该装置来测定。如果通过单片机控制步进电机来调节微调鼓轮，整套 装置就可构成了一个全自 动的测控系统。 t1 卜 一 趁 袜 皿 一一- 参考文献: 1 林抒等， 普通物理实验，人民教育出 版社，1 9 8 3 , P 3 9 2 陈汝全等，单片机应用技术，电子工业出版社，1 9 9 5 - 一一I不 下 一 TF 百 ， 一 一 一 一 - - - - 一 一 一 一 一 一 一一 一一 - 一一
