9、多光束干涉测量的原理与应用

多光束干涉测量的原理与应用

1. 引言

光的干涉是光学领域中的重要现象，多光束干涉测量在多个领域有着广泛的应用，如光谱分析、光学测量等。本文将深入探讨多光束干涉测量的相关原理，包括平行平板干涉、法布里 - 珀罗标准具以及源点阵列干涉等内容，并介绍其在实际应用中的操作和分析方法。

2. 平行平板的多光束干涉

2.1 原理分析

考虑一束光以角度 $\theta_1$ 从折射率为 $n = 1$ 的介质入射到折射率为 $n_2$、厚度为 $D$ 的平行平板上。根据斯涅尔定律，出射角等于入射角 $\theta_1$，平板内的反射角为 $\theta_2$。

为了计算反射波和透射波的强度，我们需要考虑平板内的所有内部反射。假设入射波的振幅为 $A$，反射波和透射波的振幅分别为 $A_{ir}$ 和 $A_{it}$（$i = 1, 2, 3, \cdots$）。

通过计算反射在第一表面的波和反射在第二表面一次的波的光程差 $\delta$，可得：
$\delta = 2n_2[bc] - [ac]\sin\theta_1 = 2Dn_2/\cos\theta_2 - 2D\tan\theta_2\sin\theta_1$
利用折射定律，可化简为：
$\delta = 2Dn_2\cos\theta_2$

2.2 反射和透射振幅的计算

反射振幅和透射振幅的表达式如下：
- 反射振幅：
$A_{1r} = A r_{12}$
$A_{2r} = A \tau_{12} r_{21} \tau_{21} e^{i\epsilo