、实验目的
掌握简单光路的分析和调整方法
了解法布里—珀罗的原理及观察法布里—珀涉现象
二、实验原理
法布里—珀罗标准具主要是由平行放置的两块平面板所组成，如图所示。
在两个板相向的表面和上镀有反射率较高的薄膜，若两平行镀膜平面之间的间隔可以改变，则该仪器称为法布里—珀涉仪．面光源S放在透镜L1的焦平面上，使许多方向不同的平行光束在和间作来回多次的反射．最后透射出来的平行光束在第二透镜L2的焦平面上形成同心圆形的等倾干涉条纹。
上图表示一入射角为(折射角为)的光束的多次反射和透射。设镀面的反射率为，其中为入射光第一次射到前表面G时的振幅，为反射光的振幅，则透射光的振幅为。第一次在后表面反射的振幅为。透射的振幅为。从后表面相继透射出来的各光束的振幅依次为。
这些相互平行的透射光束如果一起通过透镜L2，则在焦平面上形成薄膜干涉条纹。相邻两光束在到达透镜L2的焦平面上的同一点时，彼此的光程差值都相等，其值为
由此引起的相位差为
若第一束透射光的初位相为零，则各光束的位相依次为
振幅以等比级数(公比为)而依次减小(因＜1)，位相则以等差级数(公差为)而依次增加。
多束透射光叠加的合振幅A的平方，由下式表示：
（1）
式中1/称为艾里函数，
其中称为精细度，它反映干涉条纹的细锐程度。
由上式可知，对于给定的值随而变．当=0、2π、3π、4π…时，振幅为最大值；当=π、3π、5π…时，振幅为最小值，则透射光束光强的最小值与最大值的比为
因此，反射率越大，可见度越显著，由（1）式还可看到A与的关系。时不论值的大小如何，A几乎不变，即分不清最大值与最小值。时只有=0、2π、3π、4π……时方才出现最大值；如与上值稍有不同，则即接近于零。以为纵坐标，位相差为横坐标，则艾里函数可给成如下图所示的曲线。实线相当于反射率接近于1的情况，此时透射光干涉花样由几乎全黑的背景上一组很细的亮条纹构成，随着反射率的增加透射光暗条纹的强度降低，亮条纹的宽度变窄因，此条纹的锐度和可见度增大。两条虚线曲线相当于反射率很小的情况，极大到极小的变化十分缓慢，透射光条纹的可见度很差。
上面已给出位相差，如把单色面光源放在透镜L1的焦平面上光源上不同点处所发的光通过L1后形成一系列方向不同的平行光束，以不同的入射角射到G面上。由于和都是给定的，就唯一地取决于(因而也就是取决于)。同一入射角的入射光经过法布里—珀涉仪的透镜L2会聚后，都位于L2的焦乎面的同一个圆周上，形成同心圆形的等倾干涉条纹。镀膜面和的反射率越大，干涉条纹越清晰明锐。干涉仪明条纹半径为。其中，rm为第m个明文的半径，f’为L2的焦距，则可求得干涉仪的两平面的距离。
三、实验仪器
1、钠灯
2、扩束镜L1： f=6.2
3、二维调整架： SZ-07
4、法布里—珀罗标准具
5、可变口径架： SZ-05
6、透镜L2： f=190
7、二维调整架： SZ-07
8、一维底座： SZ-03
9、一维底座： SZ-03
10、一维底座： SZ-03
11、通用底座： SZ-04
四、仪器实物图及原理图
图四
五、实验步骤
1、把全部器件按图四的顺序摆放好，靠拢，目测调制共轴。
2、调节带有毛玻璃的钠灯，使其发出的光束平行于平台面。
3、调节f=190的透镜直到用眼睛看到清晰的非常尖细的干涉条纹。那就是法布里—珀涉条纹。
4、使用显微镜测出第m个明纹的半径rm，求得两平面的距离。
5、重复步骤4三次，得到平均后距离。
六、数据处理
根据实验测试进行记录，并分析实验现象。
