一、干涉的基本原理
干涉現象是波動獨有的特徵，如果光真的是一種波，就必然會觀察到光的干涉現象．2023年，英國物理學家托馬斯·楊(1773—1829)在實驗室裡成功地觀察到了光的干涉．兩列或幾列光波在空間相遇時相互疊加，在某些區域始終加強，在另一些區域則始終削弱，形成穩定的強弱分布的現象。
由一般光源獲得一組相干光波的辦法是，借助於一定的光學裝置（干涉裝置）將乙個光源發出的光波（源波）分為若干個波。由於這些波來自同一源波，所以，當源波的初位相改變時，各成員波的初位相都隨之作相同的改變，從而它們之間的位相差保持不變。同時，各成員波的偏振方向亦與源波一致，因而在考察點它們的偏振方向也大體相同。
一般的干涉裝置又可使各成員波的振幅不太懸殊。於是，當光源發出單一頻率的光時，上述四個條件皆能滿足，從而出現干涉現象。當光源發出許多頻率成分時，每一單頻成分（對應於一定的顏色）會產生相應的一組條紋，這些條紋交疊起來就呈現彩色條紋。
1、劈尖的等厚干涉測細絲直徑
見圖7.2.1-2，兩片疊在一起的玻璃片，在它們的一端夾一直徑待測的細絲，於是兩玻璃片之間形成一空氣劈尖。
當用單色光垂直照射時，如前所述，會產生干涉現象。因為程差相等的地方是平行於兩玻璃片交線的直線，所以等厚干涉條紋是一組明暗相間、平行於交線的直線。
設入射光波為λ，則第m級暗紋處空氣劈尖的厚度
由上式可知，m=0時，d=0，即在兩玻璃片交線處，為零級暗條紋。如果在細絲處呈現m=n級條紋，則待測細絲直徑
具體測量時，常用劈尖盒，盒內裝有兩片疊在一起玻璃片，在它們的一端夾一細絲，於是兩玻璃片之間形成一空氣劈尖，見圖7.2.1-2。
使用時木盒切勿倒置或將玻璃片倒出，以免細絲位置變動，給測量帶來誤差。
2、利用干涉條紋檢驗光學表面面形
檢查光學平面的方法通常是將光學樣板（平面平晶）放在被測平面之上，在樣板的標準平面與待測平面之間形成乙個空氣薄膜。當單色光垂直照射時，通過觀測空氣膜上的等厚干涉條紋即可判斷被測光學表面的面形。
（1）待測表面是平面
兩表面一端夾一極薄墊片，形成一楔形空氣膜，如果干涉條紋是等距離的平行直條紋，則被測平面是精確的平面，見圖7.2.1-3（a），如果干涉條紋如圖7.
2.1-3（b）所示，則表明待測表面中心沿ab方向有一柱面形凹痕。因為凹痕處的空氣膜的厚度較其兩側平面部分厚，所以干涉條紋在凹痕處彎向膜層較薄的a端。
（2）待測表面呈微凸球面或微凹球面
將平面平晶放在待測表面上，可看到同心圓環狀的干涉條紋，參看圖7.2.1-4。
用手指在平晶上表面中心部位輕輕一按，如果干涉圓環向中心收縮，表明面形是凹面；如果干涉圓環從中心向邊緣擴散，則面形是凸面。這種現象可解釋為：
當手指向下按時，空氣膜變薄，各級干涉條紋要發生移動，以滿足式（2），
3、用牛頓環測平凸透鏡的曲率半徑當曲率半徑很大的平凸透鏡的凸面放在一平面玻璃上時，見圖7.2.1-1，在透鏡的凸面與平面之間形成乙個從中心o向四周逐漸增厚的空氣層。
當單色光垂直照射下來時，從空氣層上下兩個表面反射的光束1和光束2在上表面相遇時產生干涉。因為光程差相等的地方是以o點為中心的同心圓，因此等厚干涉條紋也是一組以o點為中心的明暗相間的同心圓，稱為牛頓環。由於從下表面反射的光多走了二倍空氣層厚度的距離，以及從下表面反射時，是從光疏介質到光密介質而存在半波損失，故1、2兩束光的光程差為：
式中λ為入射光的波長，δ是空氣層厚度，空氣折射率n ≈ 1。
當程差δ為半波長的奇數倍時為暗環，若第m個暗環處的空氣層厚度為m ，則有：
由圖7.2.1-1中的幾何關係，以及一般空氣層厚度遠小於所使用的平凸透鏡的曲率半徑r，即，可得：
式中是第m個暗環的半徑。由式（2）和式（3）可得：
可見，我們若測得第m個暗環的半徑便可由已知λ求r，或者由已知r求λ了。但是，由於玻璃接觸處受壓，引起區域性的彈性形變，使透鏡凸面與平面玻璃不可能很理想的只以乙個點相接觸，所以圓心位置很難確定，環的半徑也就不易測準。同時因玻璃表面的不潔淨所引入的附加程差，使實驗中看到的干涉級數並不代表真正的干涉級數m。
為此，我們將式（4）作一變換，將式中半徑換成直徑，則有：
對第m+n個暗環有
將（5）和（6）兩式相減，再展開整理後有
可見，如果我們測得第m個暗環及第（m+n）個暗環的直徑、，就可由式（7）計算透鏡的曲率半徑r。
經過上述的公式變換，避開了難測的量和m，從而提高了測量的精度，這是物理實驗中常採用的方法。
二、干涉法測微小量的原理與干涉儀繪製草圖
1、實驗內容
用干涉法測微小形變實驗驗證
實驗儀器：he-ne雷射器、共焦球面干涉儀、壓電陶瓷、探測器、示波器、電源、鋸齒波發生器。
2、實驗原理：
（1）、共焦球面干涉儀示意圖：
共焦球面干涉儀是乙個無源腔，由兩塊球形凹面反射鏡構成兩面鏡子的曲率半徑和腔長相等（r1=r2=l），鏡面1固定不動，鏡面2固定在可隨外電壓變化而變化的壓電陶瓷上。
光在腔內每走乙個週期都會有部分光從鏡面透射出去為光線1，另一部分則反射4次出射，為光線2；
光線1與光線2滿足干涉條件，當其光程差d滿足條件：d=mλ時，干涉相長示波器出現峰值，隨著壓電陶瓷隨電壓的變化，腔長變化，d也隨之變化。當d=（m±1）λ時，再次干涉相長，示波器上出現相應的峰值。
3、實驗步驟：
（1）、開啟he-ne雷射器，調整光路和壓電陶瓷方向，使得光路準直，（若沒調整好，在共焦球面干涉儀後方會出項兩個光斑，光線1和光線2並不產生干涉）。
（2）、將探頭和鋸齒波發生器分別接入示波器的兩個通道，開啟雷射器和鋸齒波發生器的電源。
（3）、觀察示波器上波形。
4、實驗結果：
5、實驗總結：
本實驗是干涉法測微小形變的實驗驗證，故無需計算；壓電陶瓷的微小形變影響到共焦球面干涉儀的腔長，從而影響到光線1和光線2的光程差d，進一步反應到示波器的波形顯示上。該測量方法得到驗證。
三、auto cad圖
探頭主體
探頭後蓋
底座螺釘
電路圖電源外殼
四、zemax的繪製：擴束準直系統
5、實驗回顧及總結
這次實驗和以往的實驗不同，以往更多的是的老師設計好，安排每一節課的內容讓我們照著做，而這次更多的是自主設計進行探索發現。前幾次課程我們主要是通過設計實驗系統，學習並運用cad畫出模型，這樣我們既學會了軟體設計又理解實驗原理及結構。激發了我們的興趣。
謝謝老師為我們自由式發揮創造了條件。
光電感測器的轉速測量系統設計
課程設計報告 題目 光電感測器的轉速測量系統設計 姓名學號專業班級 指導老師 2.3轉速測量系統組成框圖3 3系統硬體電路的設計3 3.1脈衝產生電路設計3 3.2光電轉換及訊號調理電路設計4 3.2.1光電感測器簡介4 3.2.2光電轉換及訊號調理電路設計5 3.3測量系統主機部分設計7 3.3....
光電設計報告
光電控制系統技術及應用 課程設計報告書 紅外線感應開關 學生姓名 學號指導教師 完成時間 一課程設計概述 本課程利用紅外線反射原理作為感測器，通過檢測發射的紅外線編碼訊號是否被反射來判斷是否有物體在開關前面，從而控制繼電器的開關動作，可以有效模擬自動幹手機等控制裝置的工作。由於電路設計中對紅外線訊號...
光電檢測綜合課程設計報告
江西理工大學應用科學學院 設計題目 光控自動照明燈 姓名 劉文志 學號46 班級 測控071班 指導老師 朱水金 完成時間 2010年12月4號 目錄 1 摘要 2 第一章引言 3 第二章設計任務和設計要求 4 2.1 設計任務設計 4 2.2 設計要求 4 第三章電路原理 5 3.1 總設計原理 ...