迈克尔逊干涉实验的仿真研究开题报告

1. 研究目的与意义

麦克尔逊干涉仪是美国科学家麦克尔逊于1881年为了研究光速问题而设计的分振幅式双光束干涉仪，它不仅为其他各类干涉仪的产生和发展起到了重要作用,而且在光学精密测量领域取得了显著的成果。它的诞生对20世纪初的物理学革命起到了重要的先导作用,为此麦克尔逊获得了1907年的诺贝尔物理学奖。作为研究等厚干涉、等倾干涉以及光源的时间相干性等的重要实验装置,因此，迈克尔逊干涉仪是物理实验中很重要的光学测量仪器。因此，麦克尔逊干涉仪在光学教学中具有重要的地位和意义。由于其理论的复杂性和知识的抽象性,一直都是师生们教与学的难点。根据光的干涉理论,应用MATLAB软件编程,利用计算机辅助教学来能够提高这部分内容的教和学的效果。模拟迈克尔逊干涉实验光强分布图形,通过改变入射光强、入射波长、介质薄膜厚度、介质折射率和透镜的焦距等参数,观察到干涉条纹的相应变化,反过来,通过干涉条纹的相应变化,也可以测量介质薄膜的厚度、折射率和入射波长等。这种计算机仿真方法扩展了等倾干涉问题的研究途径与方法,具有一定的应用价值,尤其对于教学具有直观作用。

2. 研究内容和预期目标

毕业论文应提交的成果包括matlab软件的模拟程序，模拟分析结果的对比图。具体要求包括：

（1）干涉仪的基本原理和主要种类；

（2）麦克尔逊干涉仪的结构和原理；

3. 研究的方法与步骤

使用计算机辅助

在matlab中输入仿真程序，得出单色光源照明情况下等倾干涉条纹，然后改变等效空气膜厚度（可在程序中通过改变k值实现，k为整数），观察干涉条纹变化情况。并观察k值分别为偶数和奇数时，干涉条纹有什么不同。

4. 参考文献

[1].刘建静.迈克尔逊干涉仪测波长实验中常见问题分析[j].实验科学与技术,2010,8(1):31-32.

[2].杨海超.迈克尔逊干涉仪曲线现象的分析[j].高师理科学刊,2009,29(5):63-65.

[3].张宣妮.风成像迈克尔逊干涉仪的研究[j].价值工程,2010(26):250-251.

5. 计划与进度安排

①2016年2月22日-2月23日指导教师向学生讲授所选论题的状况和要求等，下达毕业论文任务书。

②2022年2月24日-3月6日指导教师修改和审定学生论文开题报告，学生完成开题报告。

③2022年3月7日-5月1日学生按开题报告撰写论文。