專利名稱：邁克耳孫和法布里－珀羅兩用干涉儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種教學儀器，特別是一種邁克耳孫和法布里—珀羅兩用干涉儀。
背景技術：
用于科學研究工作的邁克耳孫干涉儀發(fā)明于一百多年以前。在光學名著上記載，除了用準直光束做光源的一種變式之外，邁克耳孫干涉儀已經淘汰。但在教學中，邁克耳孫干涉儀的重要性仍然不可忽視。近幾十年來，作為教學儀器，各國儀器公司多采用二合一或三合一的設計，使儀器具有兩種或三種干涉儀的功能，這些儀器(例如美國PASCO公司的“精密干涉儀”和英國EALING公司“多用干涉儀”)在從一種干涉儀轉換成另一種干涉儀的使用狀態(tài)前，必須拆下一些部件，另外換上所需的部件，進行使用。這在實驗教學運行中有所不便。而ZL專利號032582390的實用新型專利說明的儀器裝置只涉及分束器的改進，但沒有觀測白光干涉條紋的功能。

發(fā)明內容
為解決上述存在的問題，本實用新型的目的是設計一種新型的邁克耳孫和法布里—珀羅兩用干涉儀，不僅能觀測雙光束等傾干涉、等厚干涉、白光干涉和多光束干涉，而且在邁克耳孫雙光束干涉和法布里—珀羅多光束干涉相互轉換時，無須拆卸任一干涉部件，可用簡單操作完成過渡。
為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是提供一種邁克耳孫和法布—里珀羅兩用干涉儀，它包括有基座、固定在基座側板上的光源、供電電源、動鏡以及帶有測微螺旋的傳動機構，其中所述光源包括有低壓鈉燈和鹵鎢燈組合而成的鈉鎢雙燈光源；所述供電電源為雙電源；所述動鏡是邁克耳孫干涉儀的動鏡和法布里珀羅干涉儀的動鏡并列設置在一塊平板上，同時受所述帶有測微螺旋的傳動機構控制移動；所述安裝有動鏡的傳動機構包括按實驗需要將動鏡預置定位的動鏡預置傳動機構。
所述動鏡預置傳動機構是在所述帶有測微螺旋的傳動機構的上層上設有的動鏡預置機構，由螺旋測微器控制動鏡的預置位置。
所述動鏡預置機構的預置區(qū)間為10mm。
所述鈉鎢雙燈光源是鈉黃光從側窗的上半部分出射，而白光是從側窗的下半部分出射。
所述雙供電電源包括激光電源和鈉鎢雙燈電源。
本實用新型的效果與原有技術相比，突出的優(yōu)點在于使用方便，因有邁克耳孫干涉儀和法布里—珀羅干涉儀功能的快速轉換機制，就可以由使用者自行操作，而大大降低了儀器部件搬動中被損壞的可能性。又有可能將兩種干涉儀實驗納入一次實驗課教學之中。另外，采用鈉鎢雙燈光源可以分視場為鈉(黃)光干涉和白光干涉兩部分，便于順利調出白光干涉產生的彩色條紋，提高實驗工作效率。兩用干涉儀配備測定空氣折射率的實驗裝置，使用時同樣無須拆除兩種干涉部件。


圖1為本實用新型結構的示意圖；圖2為本實用新型的測微螺旋傳動機構傳動系統示意圖；圖3為本實用新型的鈉鎢雙燈結構示意圖。
圖中1、光源9、螺旋測微器2、側板10、邁克耳孫干涉儀的動鏡3、擴束器 11、測微螺旋
4、邁克耳孫干涉儀的定鏡12、平板5、分束器 13、毛玻璃6、補償板 14、鈉燈7、F-P的定鏡 15、鹵鎢燈8、F-P的動鏡 16、側窗具體實施方式
結合附圖及實施例對本實用新型的邁克耳孫和法布里—珀羅兩用干涉儀加以說明。
如圖1、2、3所示，本實用新型的邁克耳孫和法布里—珀羅兩用干涉儀的結構它包括基座、固定在基座側板上的光源、供電電源、動鏡以及帶有測微螺旋的傳動機構。所述光源包括有低壓鈉燈和鹵鎢燈組合而成的鈉鎢雙燈光源，所述鈉鎢雙燈光源是鈉黃光從側窗16的上半部分出射，而白光是從側窗16的下半部分出射。
所述供電電源為激光電源和鈉鎢雙燈電源的雙電源；所述動鏡是邁克耳孫干涉儀的動鏡10和法布里珀羅干涉儀的動鏡8并列設置在一塊平板12上，同時受所述帶有測微螺旋11的傳動機構控制移動；所述安裝有動鏡的傳動機構包括按實驗需要將動鏡預置定位的動鏡預置傳動機構。
所述動鏡預置傳動機構是在所述帶有測微螺旋11的傳動機構的上層h上設有的動鏡預置機構，由螺旋測微器9控制動鏡的預置位置，其預置區(qū)間為10mm。
本實用新型的邁克耳孫和法布里—珀羅兩用干涉儀是這樣實現的本實用新型邁克耳孫和法布里—珀羅兩用干涉儀采用箱式平臺式設計結構，外形尺寸為350×350×245mm。在該干涉儀的一側連接有雙供電電源，即氦氖激光電源和鈉鎢雙燈電源。平面結構布置示意如圖1所示，當采用氦氖激光器1作光源時，將它固定在基座側板2的鎖緊孔位置上，擴束器3本身可二維調節(jié)，并可在雙杠式導軌上移動，邁克耳孫干涉儀的定鏡(參考鏡)4可用二維調節(jié)架調其法線方位，分束器5內側鍍半透膜，補償板6厚度與分束器相同，且二者嚴格平行；該邁克耳孫干涉儀的動鏡8和法布里—珀羅干涉儀的動鏡10并列放置在雙連鏡座上，即動鏡10與法布里—珀羅干涉儀的動鏡8安裝在同一塊平板12上，可以沿著同一個燕尾短導軌移動，導軌固定連接在平臺上。并立雙動鏡8、10的結構，配合擴束器3的滑動功能及光源側板2上的鎖緊套孔形成兩種干涉儀的快速轉換機制。
邁克耳孫和法布里—珀羅兩用干涉儀的傳動機構包括有由測微螺旋11控制的傳動比為5∶1的機構銜接一個10∶1的機構組成的(如圖2所示)，該系統總的傳動比為50∶1。測微螺旋11每轉動0.01mm，動鏡8和10隨之移動0.0002mm，半格估讀到0.0001mm。為了減小短行程干涉儀調節(jié)光程差的局限性，在所述傳動機構的上層h還增設一個動鏡預置機構，由一個螺旋測微器9控制動鏡的預置位置，其預置區(qū)間為10mm。
F-P的另一個鏡子7是固定位置的，邁克耳孫干涉條紋用毛玻璃13接收，在E處用眼睛觀察，E′為法布里—珀羅干涉條紋觀察處。
該邁克耳孫和法布里—珀羅兩用干涉儀使用鈉鎢雙燈作光源1時，用此燈取代氦氖激光器1，并將毛玻璃屏13插在燈箱前，像普通邁克耳孫干涉儀一樣調出等傾干涉條紋。但在調節(jié)白光干涉現象時，由于有了鈉鎢雙燈(如圖3所示)的設計，鈉燈14發(fā)出的黃光和鹵鎢燈15發(fā)出的白光分別從燈窗16的上半部和下半部射出，干涉儀視場相應地分成上、下兩部分，使得從白光尋找彩色干涉條紋的過程中，始終有鈉黃光干涉條紋存在，并根據該條紋的彎曲方向決定測微螺旋的轉動方向，因此給實驗的進行提供了便利條件。
法布里—珀羅干涉儀觀察多光束干涉現象將圖1所示干涉儀整體轉動90°，將氦氖激光管1移到F-P干涉光路上，再將擴束器3沿導軌推到另一端，即完成兩種干涉儀的轉換。調節(jié)反射鏡8，使視場中的一列光點重合，即可使F-P兩個鏡平行，在鎖緊套上裝好旋臂架，將毛玻璃屏13安在架上，即可從屏上觀察到F-P干涉條紋。
測定鈉黃雙線的波長差用低壓鈉燈取代上述F-P光路中的氦氖激光器，并將毛玻璃屏12移到鈉燈前的鎖緊套上，推開擴束器3，在旋臂架上安一個小望遠鏡，調好光路，即可根據下式測鈉黃雙線的波長差Δλ=λ1λ22t≅λm22t]]>式中λm是λ1和λ2的平均值。t是鈉黃光兩套條紋相繼兩次重合或居中的長度變化。按公認原則，該實驗須進行多次測量。
氣體折射率的測定所需附件齊備，其中氣室窗長度80mm。氣壓計≮40kPa，應能穩(wěn)定地安在表架上。
白光干涉條紋的觀測調出白光干涉現象，獲得等厚干涉的彩色條紋，是教學實驗的一個難點。為使學生能夠比較順利地進行此項實驗操作，特制一種鈉鎢雙燈光源，以便在干涉儀從等傾干涉過渡到等厚干涉之后，仍有部分視場存在干涉條紋，而另一部分視場被白光照明，根據條紋彎曲情況，判斷動鏡移動方向，在鈉黃光干涉條紋移動中等待少許白光干涉彩色條紋的出現。
法布里—珀羅干涉儀除了能觀察氦氖激光多光束干涉條紋外，還能做分析波長差僅有幾納米的光譜線的有關實驗。
權利要求1.一種邁克耳孫和法布里-珀羅兩用干涉儀，它包括有基座、固定在基座側板上的光源、供電電源、動鏡以及帶有測微螺旋的傳動機構，其特征是所述光源包括有低壓鈉燈和鹵鎢燈組合而成的鈉鎢雙燈光源；所述供電電源為雙電源；所述動鏡是邁克耳孫干涉儀的動鏡(10)和法布里珀羅干涉儀的動鏡(8)并列設置在-塊平板(12)上，同時受所述帶有測微螺旋(11)的傳動機構控制移動；所述安裝有動鏡的傳動機構包括按實驗需要將動鏡預置定位的動鏡預置傳動機構。
2.根據權利要求1所述的邁克耳孫和法布里-珀羅兩用干涉儀，其特征是所述動鏡預置傳動機構是在所述帶有測微螺旋(11)的傳動機構的上層(h)上設有的動鏡預置機構，由螺旋測微器(9)控制動鏡的預置位置。
3.根據權利要求1所述的邁克耳孫和法布里-珀羅兩用干涉儀，其特征是所述動鏡預置機構的預置區(qū)間為10mm。
4.根據權利要求1所述的邁克耳孫和法布里-珀羅兩用干涉儀，其特征是所述鈉鎢雙燈光源是鈉黃光從側窗(16)的上半部分出射，而白光是從側窗(16)的下半部分出射。
5.根據權利要求1所述的邁克耳孫和法布-里珀羅兩用干涉儀，其特征是所述雙供電電源包括激光電源和鈉鎢雙燈電源。
專利摘要本實用新型提供一種邁克耳孫和法布里－珀羅兩用干涉儀，它包括有基座、固定在基座側板上的光源、供電電源、動鏡以及帶有測微螺旋的傳動機構，光源包括有低壓鈉燈和鹵鎢燈組合而成的鈉鎢雙燈光源；供電電源為雙電源；動鏡是邁克耳孫干涉儀的動鏡和法布里珀羅干涉儀的動鏡并列設置在一塊平板上，同時受所述帶有測微螺旋的傳動機構控制移動；所述安裝有動鏡的傳動機構包括按實驗需要將動鏡預置定位的動鏡預置傳動機構。本實用新型的效果是一種具有邁克耳孫干涉和法布里—珀羅干涉兩種功能可以實現快速轉換的教學實驗儀器。在兩種功能轉換時，無須拆卸一種干涉部件，由于附加一種鈉鎢雙燈光源，使視場可分成鈉(黃)光干涉和白光干涉兩部分，便于順利調出白光干涉產生的彩色條紋。
文檔編號G09B23/00GK2812172SQ20052002630
公開日2006年8月30日 申請日期2005年6月23日 優(yōu)先權日2005年6月23日
發(fā)明者李小明, 鄭永星, 湯應先 申請人:天津市港東科技發(fā)展有限公司