武汉大学光学双光栅Lau效应综合应用.pdf

Lau 效应综合应用 测量透镜焦距、光波波长和透明介质折射率 陈洋遥 (武汉大学 物理科学与技术学院 物理学基地班，湖北 武汉 430072) 摘 要：本文介绍了两个全同光栅的 Lau 效应成像原理. 利用两个全同光栅的 Lau 效应，给出了实验测定透镜焦距、光 波波长以及透明介质折射率的实验装置、测量方法. 实验展示了对透镜焦距、光波波长、玻璃砖折射率的测定，给出了测量 结果的不确定度，并分析了如何进一步提高实验精度，比较了各种相关的测量方法. 关键词：Lau 效应；光栅；条纹间距；透镜焦距；光波波长；折射率 1 引言 x 在光学实验中，经典上有诸多方法测量透镜焦 S 距、光波波长和物质折射率. 例如物距相距法、贝 z x1 x2 塞尔法、自准直法等均可用于测量透镜焦距；而双 棱镜法、迈克尔逊干涉法、光栅衍射法等均可用于 A B L 测定光波波长[1]；另外，阿贝折射仪则常用于测定 P f 物质折射率. 近年来，现代光学技术中的一些双光 z0 [3] 栅效应，例如 Lau 效应、Talbot 效应 等已经广泛 图 1 双光栅 Lau 效应成像原理图 应用于光学测量. 扩展光源照明下的两个全同光栅的 Lau 效应最 [2] ???inx2? 初于 1948 年由 Lau 观察到 ，之后相继有许多对 ? i? ?? ?? e i n ?? ? ? 2 ??fdz/? 0 [4-5] 2 ? Aen ??1,? 于 Lau 效应的不同解释 ，并进一步将条件扩展 ? fz? 0 n??? ? 为任意光栅. 本文将简述 Lau 效应成像原理，给出 ??? odd;