F-P标准具标准具 Microsoft PowerPoint 演示文稿演示文稿 •一 理论计算： 1 基本原理 2 角色散率 3 自由光谱范围 4 反射率 5 精细度 6 波长分辨率 二 设计部分： 设计1个，两面反射镜采用石英间隔，石英厚度为2mm，中心波长为546.1nm的标准具（无需给出镜片的几何尺寸） 一 理论计算 1 基本原理•F-P干涉仪是利用多光束干涉产生细锐条纹的仪器，结构和光路如下图，最主要的部分是两块高精密磨光的石英板或玻璃板 ，利用精密调节装置，将它们调节成精确互相平行，为了提高反射率，在这两个表面镀有多层介质膜或金属膜•如果 两板间的距离用间隔器固定，则称为F-P标准具•如果 两板间的光学厚度可以调节，则称为F-P干涉仪 •扩展单色光源位于透镜 的物方焦面上，光源上某一点发出的光线经 后变为平行光入射到介质膜上，在 间来回反射形成振幅递减的多束相干光。
•相邻两光束的光程差为： （1） 相应的相位差为： （2） i是在介质膜内的折射角这些相干光透射出去，在 的像方焦面处得接收屏上形成等倾干涉条纹 2 角色散率D•设波长差为 的两同级主极大值之间的角距离为 ,定义角色散率： （3） 它表示单位波长间隔的两条谱线分开的角距离，由（1）式可得第k级主极大值满足的方程： （4） 对上式两端求微分： （5） 由（4）式和（5）式得： （6） 3 自由光谱范围•设单色光源含有 至 之间的波长成分，F-P标准具将不同波长的同一级谱线分散在不同的观察方向上，那么就有可能在同一方向上出现 的k级谱线和 的k-1级谱线重叠，满足： （7） 此时， 至 范围内各个波长的k-1级主极大值，一定落在 的k-1和k级主极大值之间，不会出现越级重叠的现象，我们把这个不产生越级重叠的最大波长范围称为自由光谱范围（ ）。
由（4）式和（7）式得： （8） 对于中心附近的干涉环， ，上式可以写成 （9） 4 反射率R 5 精细度F•F-P标准具常用来分析光谱的精细结构，因此条纹越细锐越好，条纹角宽度越小越好因为透射光干涉光强无零光强，条纹无明显的界限，不好定义条纹宽度，所以用条纹的半强宽度定义条纹的细锐程度 定义条纹的精细度：F=相邻两干涉极大的角距离／该干涉极大半强角宽度，即 （10） 第k级极大处外侧第一个半强处满足： （11） 为同一条纹上两半强宽的两点对应的相位差的差。
而 （12） •那么有 （13） 对应的内部折射角差为 ，令 ，由（5）式得： （14） 对（4）式两端的 取微分，当 时，得相邻两干涉明条纹角距离： （15） 把（14）式和（15）式代入（10）式，得： （16） 由（13）式和（16）时可以看出，F与 的关系： （17） 6 波长分辨率A• F—P标准具用来分析光谱的超精细结构。
在光谱中靠得很近的两谱线和 ，若恰好可以分开，则这个波长间隔为最小可分辨波长差写为 定义波长分辨率： （18） 两谱线恰好可以分得开的标准，因F-P标准具干涉图样中无零光强，所以，规定：当 的k级外侧第一个半强点，恰恰与 的k级内侧第一个半强点相重，则认为这两谱线恰好可以分辨此时两干涉极大的角宽度恰为半强角宽度)这个判据为泰勒判据 由（5）得： （19） 联立（14）、（17）、（18）、（19）得： （20） 二 设计部分 。
