More Related Content
Similar to Fabry perot interferometer (20)
More from QahtannRose (7)
Fabry perot interferometer
- 1. 8 № .Optics Lab- Exp
اٌغشض ِٓ اٌخضشبت :
1. دساعت حذاخً اٌّٛصاث اٌعٛئ١ت . (Light Interference
2. اعخخذاَ ظا٘شة اٌخذاخً ٌم١اط اٌطٛي اٌّٛصٟ ٌعٛء اعادٞ اٌطٛي اٌّٛصٟ
3. ل١اط الطاس عٍماث اٌخذاخً إٌاحضت ِٓ ػــذة اغـــٛاي ِٛص١ــت ٌّصــذس ظٛئـٟ ِخؼذد االٌٛاْ وـ
اٌىادِ١َٛ فٟ ِم١اط اٌخذاخً ٌـ فابشٞ - ﭙ٠شٚ .
4. ا٠ضـــــــاد فـــــــــــــشق اٌطـــــــــــٛي اٌّٛصــــــــــٟ )ٌ (Wavelength Differenceخطـــــــــٟ
اٌصٛد٠ـــــــــــَٛ )(Sodium D1 & D2 Lines
االصٙضة اٌّغخخذِت : ِم١اط اٌخذاخً ٌـ فابشٞ - ﭘ٠شٚ ، ِصباط ظٛء اٌصٛد٠َٛ ِغ ِضٙض اٌمذسة ، ِاعه ِغ
عاًِ ٌٍّصباط ، ػذعت الِت راث بؼذ بإسٞ لص١ش
حضٕب ٌّظ اٌٍٛع١ٓ اٌضصاص١١ٓ ٌّم١اط اٌخذاخً ٚال حغاٚي حٕظ١فٙا الْ رٌه لذ ٠خٍفٙا .
حغز٠ــــــــــش!!!
٠ؼذ ِم١اط اٌخذاخً ٌـ فابشٞ - ﭘ٠شٚ ِٓ االصٙضة راث اٌمذسة اٌخغٍ١ٍ١ت اٌؼاٌ١ت ٚإٌظش٠ةت
اٌخٟ ٠شحىض ػٍ١ٙا ِٕشٛسة فٟ ِؼظُ وخب اٌبصش٠اث اٌف١ض٠ائ١ت )(Physical Optics
. ٌمذ ٚصف ِم١ةاط اٌخذاخــــــــــةـً ٌةـ فةابشٞ - ﭘ٠ةشٚ ).ٌٍّ (F.P.Iةشة االٌٚةٝ ِةٓ لبةً
ُ
اٌؼاٌّاْ اٌفشٔغ١اْ فةابشٞ ٚ ﭘ٠ةشٚ )7981( ِٕٚةز رٌةه اٌغة١ٓ لدخٍةج حطةٛ٠شاث وز١ةشة
ػٍةةٝ اٌضٙةةاص ٌخغغةة١ٕٗ . ٠خىةةْٛ صضئةةٗ اٌبصةةشٞ ِةةٓ ٌةةٛع١ٓ ِغةةخٛ٠١ٓ ِخةةٛاص٠١ٓ ِةةٓ
اٌضصةاس اٚ اٌىةةٛاسحض ِفصةةٌٛ١ٓ بطبمةةت سل١مةةت ِةٓ اٌٙةةٛاء عةةّىٙا ٚ dاالٚصةةٗ اٌذاخٍ١ةةت
اٌّخمابٍت ٌٍٍٛع١ٓ ِصمٌٛت بصش٠ا ً ٌضؼً dرابخت ٌذسصت 001/1 ِةٓ اٌطةٛي اٌّةٛصٟ ٌٍٍةْٛ االخعةش ، وّةا ٚاْ
٘زٖ اٌغطٛط اٌذاخٍ١ةت حىةْٛ ٔصةف ِفععةت ) (Half-Silvered Glass Platesبطةءء رٞ أؼىاعة١ت ػاٌ١ةت
Leveling Screw
Interference Concentric
Rings
Micrometer
d
Lens
1P
Coherent
Light Source
2P
ٚاِخصةةاق لٍ١ةةً صةةذا ً. اْ اٌغةةطظ اٌخةةاسصٟ ٌىةةً ٌةةةٛط ٠ّ١ةةً بضاٚ٠ةةت صةةغ١شٖ صةةذا ً حمش٠بةةا ً ٌ )1/10oخضٕةةةب
االٔؼىاعاث اٌّخؼذدٖ داخً اٌٍٛط ٔفغٗ .
٠ىةةْٛ اعةةذ اٌٍةةٛع١ٓ 1 Pلابةةً ٌٍغشوةةت ببشاتةةٟ ِخصةةٍت بةةٗ ٘ةةٟ بشاتةةٟ اٌخغةةٛ٠ت ) (Leveling Screwsاٌخةةٟ
بخٕظ١ّٙةةا ٠ّىةةٓ حغش٠ةةه اٌٍةةٛط 1 Pباحضةةاٖ االعةةذار١١ٓ ٚ Y ٚ Xباٌخةةاٌٟ صؼةةً اٌٍةةٛع١ٓ ِخةةٛاص٠١ٓ حّاِةةا ً اٌشةةشغ
االعاعٟ ٌٍغصٛي ػٍٝ ّٔػ اٌخذاخً اٌٙذبٟ اٌغٍمٟ ٘ٛ اٌخٛاصٞ اٌخاَ ٌٍٍٛع١ٓ) . ِٓ صٙةت اخةشٜ ، ٠ىةْٛ اٌٍةٛط
اٌضصاصٟ اٌزأٟ 2ِ Pخصء ً بـ ِا٠ىشِٚ١خش ) (Venireحضؼً اٌٍٛط لابء ً ٌٍغشوت باحضةاٖ اٌٍةٛط اٌزةأٟ اٞ ٠صةبظ
3102 ,50 Qahtan-Saturday, October
8 Page 1 of
Fabry-Perot Interferometer
124189207746900+ :Baghdad University – College of Science – Department of Physics – Optics Laboratory Administration, Tele
- 2. باالِىةةاْ حغ١١ةةش اٌّغةةافت dبةة١ٓ اٌٍةةٛع١ٓ . ٠ّ ةـىٓ ل١ةةاط اصاعةةت اٌٍةةٛط اٌّخغةةشن بذلةةت ػاٌ١ةةت صةةذا ً حمةةش ِةةٓ
.10-4 mm
٠غخــةةـخذَ ِصـةةـذس ظةةٛئٟ ِّخةةذ )ٌٍ (Extended Source Of Lightغصةةٛي ػٍةةٝ عٍمـــةةـاث حذاخـــةةـً
دائش٠ـــةةةـت ِخّشوةةةضة ) (Interference Concentric Ringsاٌخـــةةةـٟ ٠ّىــــةةةـٓ ِشا٘ذحٙـةةةـا ِباشـــةةةـشة ً
باٌؼ١ـــةـٓ اٌّضةشدة ) (Naked Eyeاٚ باعةخخذاَ ِٕظةاس ) (Telescopeرٞ لةذسة حغٍ١ٍ١ةت ٚاغ ةت . اْ اٌخةذاخً
اٌةزٞ ٠غصةً فةٟ ِم١ةاط اٌخةذاخً ).ٕ٠ (F.P.Iةخش ػةٓ االٔؼىاعةاث اٌّخؼةذدة ) (Multiple Reflectionsاٌخةٟ
حغصً ب١ٓ اٌٛصٙ١ٓ اٌّخمابٍ١ٓ ٌٍٍٛع١ٓ ٔصف اٌّفعع١ٓ .
فؼٕةةةذ عةةةمٛغ عضِــــةةةـت ظةةةةٛئ١ت ِخٛاص٠ةةةت ِةةةٓ اٌعةةةٛء االعةةةةادٞ ) (Monochromatic Lightوعةةةةٛء
اٌصــٛد٠ــةـَٛ ِةزء ) (Na Spectral Lampػٍةٝ ِم١ةاط اٌخةذاخً ). (F.P.Iعةخغذد أؼىاعةاث ِخؼةذدة بة١ٓ
االٚصٗ اٌذاخٍ١ت اٌّخمابٍت ٌٍّشآح١ٓ ٌزٌه فاْ لغّا ً ِٓ اٌعةٛء عة١ٕؼىظ باحضةاٖ اٌغضِةت اٌغةالطت ٚاٌمغةُ االخةش
ع١ٕفز ) (Transmitsخءي اٌٍٛط االخش )1 ٌٚ ، (Figureةـٛ صّةـغ اٌعةٛء إٌافةز بؼذعةت عةـ١ُشٜ فةٟ بإسحٙةا
ُ
ا٘ةةذا حةةذاخً بشةةىً عٍمـةةـاث دائش٠ــةةـت ِخّشوـةةـضة ) (Concentric Circular Ringsارا ٚفمةةػ ارا وةةاْ
اٌغطغ١ٓ اٌذاخٍ١١ٓ ٔصف اٌّفعع١ٓ ٌٍٍٛع١ٓ اٌّخمابٍ١ٓ ِخٛاص٠١ٓ حّاِا ً). (Perfectly Parallel
Q
d
Ring
Order
02-m21=mc
2P
Air Air
Fringe
Center
Order mc
1P
Screen
θ
Lens
f
2P
1 Figure
1P
θ
d
ٌٕفخشض اْ شؼاػا ً ظٛئ١ا ً ٠غمػ ػٍٝ اعذ ٌٛعٟ ِم١اط اٌخذاخً ). (F.P.Iبضاٚ٠ت θوّا فٟ اٌشةىً 1 . ٔخ١ضةت
ٌءٔؼىاعاث ً اٌّخؼذدة اٌخٟ ٠ؼأ١ٙا اٌشؼاع ب١ٓ اٌٛصٙ١ٓ اٌّخمابٍ١ٓ ٌٍٍٛع١ٓ اٌصم١ٍ١ٓ اٌؼاوغ١ٓ ، فةاْ لغةّا ً ِةٓ
االشؼت إٌّؼىغت ع١ٕفز ِٓ اٌٍٛط 2 Pب١ّٕا ٠ٕؼىظ اٌمغُ االخش باحضاٖ اٌٍٛط 1ّ٠ . Pىٓ ٌءشؼت إٌافةزة اْ حُبةإس
) (Focusedباعخؼّاي ػذعةت الِةت )ٌ (Converging Lensخغةمػ ػٍةٝ اٌشاشةت ) (Screenفةٟ إٌمطةت Q
ِزء ً.
ارا وأج اٌّغافت ب١ٓ اٌٍٛع١ٓ اٌصم١ٍ١ٓ ِغاٚ٠ت اٌٝ ٚ dاٌٛعػ اٌزٞ ٠فصٍّٙا ٌةٗ ِؼاِةً أىغةاس ، μفةاْ فةشق
اٌّغاس اٌبصشٞ ) (Optical Path Differenceب١ٓ اٞ شؼاػ١ٓ ٔافز٠ٓ ِخضاٚس٠ٓ ع١ىْٛ :
2μd cos θ
ٕ٘ةةا θحّزةةً صاٚ٠ةةت عةةمٛغ اٌشةةؼاع ػٍةةٝ اٌٍةةٛط اٌؼةةاوظ . ارا وةةاْ فةةشق اٌّغةةاس اٌبصةةشٞ ٘ةةزا ِغةةاٚ٠ا ً اٌةةٝ ػةةذد
صةغ١ظ ٌ nطةٛي ِٛصةت اٌعةٛء اٌّغخخةـذَ ، λفةاْ إٌمطةت Qعةخخىْٛ ػٕةذ٘ا عٍمةت حةذاخً ِعة١ ت (Bright
) . Ringاٞ اْ :
m 1,2,3,.......m integer
2d cos θ mλ
ع١ذ mحّزً ػذد صغ١ظ ٚحغّٝ ِشحبت اٌخذاخً ). (Interference Order
3102 ,50 Qahtan-Saturday, October
8 Page 2 of
Fabry-Perot Interferometer
124189207746900+ :Baghdad University – College of Science – Department of Physics – Optics Laboratory Administration, Tele
- 3. ( اٌّّارٍةت ٌٍٕمطةتLocus Of Points) ٌّٚا واْ اٌٍٛعاْ اٌصم١ءْ ِخٛاص٠اْ ، ٌزا فاْ اٌّغً إٌٙذعٟ ٌٍٕمةاغ
ْٛ( اٌششغ اػءٖ) ع١ىْٛ دائةشٞ اٌشةىً عٍمةٟ) ٚاٌةّٕػ اٌٙةذبٟ إٌةاحش ٠ىةVerify) اٞ إٌماغ اٌخٟ حغمكQ
. بشىً عٍماث دائش٠ت ِخّشوضة
: ْٛ( حىCentral Ring) ػٕذ اٌغٍمت اٌّشوض٠ت
θ=0
: ٍٟ٠ عخىْٛ وّاmc ٌغٍمت اٌخذاخً اٌّشوض٠تm ًٌزٌه فاْ ِشحبت اٌخذاخ
2dμ cos θ mλ - - - - - - - - - -(1)
At the center: θ =0
Therefore:
2dμ
2dμ cos θ mc λ 2dμ mc λ m c λ
(d & μ & λ are constants)
cosθ ( الْ اوبش ل١ّت ٌـExtremely Maximum) ٓ حىْٛ ل١ّخٙا اػظُ ِا ٠ّىmc ْ٠ّىٓ ِءعظت ا
: ٌٝٚحغاٚٞ 1 . ٌزٌه فاْ عٍمت اٌخذاخً اال
m = m1
m1
2dμ
cos θ1
λ
. m1 اٌّغببت ٌخىْٛ اٌغٍمت اٌخٟ ِشحبخــٙاθ حّزً ل١ّت اٌضاٚ٠تθ1 ع١ذ
ُ
m1 = m c cos θ1
: ْٚبصٛسٖ ػاِت فا
mr mc cos θr
m = mc
Circular Rings
: ْٚ٠ّىٓ بغٌٙٛت ِءعظت ا
mc > m1 > m2 > ..... > mr = mr _1 _ 1
ٖاٞ اْ:" ِشحبت عٍماث اٌخذاخً حمً وٍّا حُ االٔخماي ِٓ ِشوض إٌّػ اٌٙذبٟ اٌغٍمٟ باحضا
. " اٌغٍماث اٌخاسص١ت
: ( ٌغٍماث اٌخذاخً باٌّؼادٌتTransmitted Intensity IT حُؼطٝ اٌشذة
2
IT =
T
(1 R ) 2 •
_
IO
4R
2 δ
1+ _
2 sin
2
(1 R )
ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ
(Phase Difference) حّزً فشق اٌطٛسδ ، (Incident Intensity) حّزً شذة اٌشؼاع اٌغالػI0 : ع١ذ
. (Transmittance) حّزً إٌفٛر٠تT ، (Reflectivity) حّزً االٔؼىاع١تR ،
ٞ . اΔ ٞ( ٚفشق اٌّغاس اٌبصشWave Number) k ٟ ٠غاٚٞ عاصً ظش اٌؼذد اٌّٛصδ اْ فشق اٌطٛس
: ْا
δ Δk 2d cos θ
δ
2π
λ
2π
.mλ δ 2mπ
λ
: ، ع١ذR ٍٝ حؼخّذ ػIT ْ( ِٕٚٙا ٠ّىٓ ِءعظت اAiry Function) ٞ حّزً داٌت ا٠ش اْ اٌّؼادٌت
Fabry-Perot Interferometer
Page 3 of 8
Qahtan-Saturday, October 05, 2013
Baghdad University – College of Science – Department of Physics – Optics Laboratory Administration, Tele: +009647702981421
- 4. 1=R+T+A
ع١ذ : ٟ٘ Rاالٔؼىاع١ت ، Tإٌفٛر٠ت ، Aاالِخصاص١ت .
ػٕذِا حىْٛ ِادة غءء اٌّشآح١ٓ ِؼذٔ١ت ) (Metallic Coatingواالٌّٕ١َٛ اٚ اٌفعةت ، فةاْ ٔغةبت االِخصةاق
حىْٛ ػاِء ِّٙا ً ِٚإرشا ً ػٍٝ ل١ّت . R
R=1-T-A
اِةا ارا وأـــــــةـج ِــــــــةـادة اٌطـــــــةـءء ػاصٌـــــــــــــةـت ) (Dielectric Coatingفةاْ ٔغةبت االِخصـــةـاق
حىْٛ ػاِء ً ت١ش ِّٙا ً ع١ذ :
R =1-T
ػٕذ٘ا ٠ّىٓ وخابت اٌّؼادٌت ػٍٝ اٌشىً اٌخاٌٟ :
IO
4R
2 δ
_ +1
2 Sin
2
) (1 R
= IT
ٌٛ حإٍِج اٌّؼادٌت ٌٍٛ عع اْ اٌغذ االػٍٝ ٌـ ITاٞ .٠ IT maxغصً ػٕذِا حىْٛ :
δ
δ
0 = 2sin
......,= 0, π,2π
2
2
:Therefore
2 I 0T
2 _ = I Tmax
) (1 R
ب١ّٕا ITحاخز اٌغذ االدٔٝ ، اٞ . IT.minػٕذِا :
....., δ π , 3π
=
2 2 2
δ
1=
2
1
4R
2 _ +1
) (1 R
2 I T
2 _ =
) (1 R
sin
. I T min
: حٕظ١ُ ِم١اط اٌخذاخً )(Interferometer Adjustment
1. ٠ٛظغ ِصباط اٌصٛد٠َٛ فٟ بإسة ػذعت الِت راث بؼةذ بةإسٞ لصة١ش)ٚ (f=5-10 cmرٌةه ٌغةشض
اٌغصٛي ػٍٝ اشؼت ظٛئ١ت ِخٛاص٠ت عالطت ػٍٝ اٌضٙاص اْ ٘زا اٌخشح١ب ٌٍّصباط ٚاٌؼذعت ٠عةّٓ
اٌغصٛي ػٍٝ ِصذس ِّخذ ٌٍعٛء ). (Extended Source Of Light
2. حُضؼً اٌغطٛط اٌذاخٍ١ت ٌٍٍٛع١ٓ اٌصم١ٍ١ٓ ٔصف اٌّفعع١ٓ ِخٛاص٠ت حّاِةا ً ٌىةٟ حىةْٛ اٌّغةافت d
ِخــةـغاٚ٠ت بة١ٓ وةً ٔمةاغ اٌٍةٛع١ٓ ٚرٌةه بخٕظة١ُ اٌبشاتةٟ اٌخاصةت بخٕظة١ُ ِة١ءْ اٌٍةٛع١ٓ (Tilt
) Controlsاٌٝ اْ حخطابك اٌصٛس إٌاحضت ػٓ االٔؼىاعاث اٌّخؼذدة ػٕــةـذ اإٌظةش ػّٛد٠ــةـا ً ػٍةٝ
اٌٍةةٛط اٌضصاصــةةـٟ ٔصـــةةـف اٌّفعةةط . ػٕذئةةز ٠صةةبظ باالِىــةـاْ سؤ٠ةةت ا٘ذابةـا ً دائش٠ــةةـت عٍمةةاث
ِخّشوةةضة) بغ١ةةذ ال ٠خغ١ةةش لطـش٘ةـا ػٕةةـذ حغـش٠ةةـه ػ١ـةةـٓ إٌـاظةةـش صأب١ـةةـا ً اٚ غـٌٛ١ــــــةةـا ً عـةةـٛي
اعذار١اث اٌضٙاص .
3102 ,50 Qahtan-Saturday, October
8 Page 4 of
Fabry-Perot Interferometer
124189207746900+ :Baghdad University – College of Science – Department of Physics – Optics Laboratory Administration, Tele
- 5. 1.
2.
3.
4.
5.
6.
اٌم١اعاث )(Measurements
٠ضةةب االٔخبـةةـاٖ اٌةةٝ أةةٗ ٠غةةخٍضَ حغش٠ةةه لةةشق اٌّةةا٠ىشِٚ١خش بةةٕفظ اأحضةةاٖ دائّةةا ً ػٕةةذ لخةةز اٌم١اعــةةـاث
ٚ٠فعـً حغش٠ه اٌّا٠ىـشِٚ١خـش باحضــاٖ حضا٠ـةـذ االسلـةـاَ ػٍـةـٝ لةـشق اٌّـا٠ىـشِٚ١ـخةـش ٌخةـضٕب اٌغشوـةـت
االسحضـاػ١ــت )(Backlashفٟ اٌّا٠ىشِٚ١خش .
٠ُٕظش اٌٝ اٌغٍماث اٌّخّشوةضة ٌةّٕػ اٌخةذاخً اٌٙةذبٟ ، رةُ ٠ُغةشن لةشق اٌّةا٠ىشِٚ١خش فةٟ اٌضٙةت اٌؼٍ١ةا
اٌ١ّٕٝ ٌٍّم١اط) ببـػء ٌخغ١١ش ِٛلغ اٌشش٠غت اٌّخغشوةت ٔغةبت ً ٌٍشةش٠غت اٌزابخةت ، عة١ءعع اْ اٌغٍمةاث
حخغشن ٚحمطغ ِضاي اٌشؤ٠ـــــــــا حىْٛ عشوت اٌغٍماث باحضاٖ ٠ٕبغ ِٓ اٌّشوةض اٚ ٠خخفةٟ فةٟ اٌّشوةض !!
اػخّــادا ً ػٍٝ احضــاٖ عـشوت اٌّا٠ىشِٚ١خـــش( . و١ف ؟؟
٠ُضؼةً ِشوةض اٌةّٕػ اٌٙةذبٟ اٌغٍمةٟ بمؼةت ِظٍّةت اٚ ِعة١ ت )٠ٚ (Dark Or Bright Spotفعةً اْ
حىْٛ بمؼــــــــت ِظٍّت دائّا ً ػٕذ اخةز اٌم١اعةاث . ٌّةارا ؟ حُغةضً لةشاءة اٌّةا٠ىشِٚ١خش اٌخةٟ حظٙةش ػٍةٝ
اٌّغطشة اٌزابخت ٚاٌمشق اٌذٚاس )ٌٚ (Micrometer Dialخىٓ °. d
٠ُٕظش اٌٝ ِشوض اٌغٍمةاث رةُ ٠غةشن لةشق اٌّةا٠ىشِٚ١خش اٌةذٚاس بةبػء باحضةاٖ ٚاعةذ ٔفةظ احضةاٖ اٌغشوةت
اٌغابك) . حغضً لشاءة اٌّا٠ىشِٚ١خش بؼذ اخخفاء اٚ ظٙةٛس 05 ، 001 ، 051 ، ....... عٍمةت ِظٍّةت ِةٓ
اٌّشوض ٠خُ ػذ اٌغٍماث ارٕاء حغش٠ه اٌّا٠ىشِٚ١خش) .
حشحب اٌم١اعاث فٟ صذٚي ِٕاعب .
٠ماط اٌطٛي اٌّٛصٟ ٌٍعٛء اٌّغخخذَ بخطب١ك اٌؼءلت اٌش٠اظ١ت سلُ 1 ٚوّا ِب١ٓ فٟ ادٔاٖ :
2dμ cos θ mλ , μ = 1 For Air
, Θ = 0 For Central Ring
λnm
mm
5/Δd
mm
Δd
Micrometer
Reading d mm
Ring Order
m
0m
05 ± 0 m
001 ± 0 m
051 ± 0 m
002 ± 0 m
.
.
.
.
2d m 0 λ
ػٕذ حغش٠ه اٌشش٠غت ٔصف اٌّفععت اٌّخغشوت اٌّغافت 1 dفةاْ ِشحبةت اٌغٍمةت اٌّشوض٠ةت حصةبظ 05+ٕ٘ moةا
االشةةاسة اٌّٛصبةةت حؼٕةةٟ اْ اٌغٍمةةاث حخةةشس حٕبةةغ) ِةةٓ اٌّشوةةض ٚاالشةةاسة اٌغةةاٌبت حؼٕةةٟ اْ اٌغٍمةةاث حخخفةةٟ فةةٟ
اٌّشوض) ٚاٌّغافت ب١ٓ اٌشش٠غخ١ٓ ٔصف اٌّفععخ١ٓ حصبظ 1. d+d
2(d d1 ) (m0 50)λ
2d = m 0 λ
2(d + d 1 ) _ 2d = (m 0 + 50)λ _ m 0 λ
2Δd
m
3102 ,50 Qahtan-Saturday, October
2d 1 50λ λ
8 Page 5 of
Fabry-Perot Interferometer
124189207746900+ :Baghdad University – College of Science – Department of Physics – Optics Laboratory Administration, Tele
- 6. ع١ذ Δdحّزً اٌفشق ب١ٓ اٞ ل١ّخة١ٓ ِخخةابؼخ١ٓ ٌٍّغةافت dبة١ٓ اٌٍةٛع١ٓ اٞ أٙةا حّزةً اٌفةشق بة١ٓ اٞ لةشآح١ٓ
ِخخاٌ١خ١ٓ ِٓ لشآءاث اٌّا٠ىشِٚ١خش ، mحّزً ػذد اٌغٍماث اٌخٟ لطؼج ِضاي اٌشؤ٠ا ٔخ١ضت حغش٠ةه اٌّ١ىشِٚ١خةش
اٌّغافت . Δd
7. ٌم١ةةةاط الطةةةاس عٍمةةةاث اٌخةةةذاخً ، ٠ؼةةةاد حشح١ةةةب اٌّم١ةةةاط باعةةةخخذاَ ِصةةةذس ظةةةٛئٟ ِخؼةةةذد االٌةةةٛاْ
) (Multichromatic Light Sourceوةةةـ اٌىةةةادِ١َٛ . ٠ةةةخُ اعخخــةةةـذاَ ِا٠ىشٚعةةةىٛ ِخغةةةشن
)ٌ (Traveling Microscopeم١اط الطاس اٌغٍماث اٌّشوض٠ت ٌءغٛاي اٌّٛص١ت اٌخاصت بط١ف ظةٛء
D2m
2mm
Ring Diameter
Dm mm
Traveling Microscope
Reading
XL mm
XR mm
Wavelength
nm
Spectral
Line
08.764
00.084
85.805
58.346
Blue
Turquoise
Green
Red
اٌىةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةادِ١َٛ وّةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةا ِبةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةة١ٓ باٌضةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةةذٚي .
ع١ذ XRحّزً لشآءة اٌّا٠ىشٚعىٛ اٌّخغـشن ػٕذ اٌضٙت اٌ١غشٜ ٌٍغٍمت اٌخةٟ ِشحبخٙةا XL ، mحّزةً
اٌمشآءة ػٕذ اٌضٙت اٌ١ّٕٝ ٌٕفظ اٌغٍمت اٌّ١ّ١ت ; Dmحّزً لطش اٌغٍمت اٌّ١ّ١ت اٌخٟ حُغخٕخش وّا ٠ٍٟ :
_
Dm = X R X L
8. حماط ٌ mىً خػ ِٓ اٌخطٛغ اٌط١ف١ت ٌعٛء اٌىادِ١َٛ ع١ذ :
mλ
2
2
_ 1( Dm = 8f
)
2d
ٕ٘ا حإخز ل١ّت dرابخت . fحّزً اٌبؼذ اٌبإسٞ ٌٍؼذعت اٌّغخخذِت ٌٍغصٛي ػٍٝ عضِت ظٛئ١ت ِخٛاص٠ت .
9. أ٠ضاد فشق اٌطٛي اٌّٛصٟ ) (Wavelength Differenceب١ٓ خطةٟ ظةٛء اٌصةٛد٠َٛ 2(D1 & D
)٠ Linesخُ اعخخذاَ ِصباط اٌصٛد٠َٛ فٟ اٌخضشبت .
٠خىْٛ ظٛء اٌصٛد٠َٛ ِٓ خط١١ٓ غ١ف١١ٓ را غٌٛ١١ٓ ِٛص١١ٓ ِخماسب١ٓ صذا ً ِةٓ بؼعةّٙا اعةذّ٘ا ٠غةّٝ اٌخةػ
1 Dاٌزٞ غٛي ِٛصخٗ ٚ λ=589.0 nmاٌخةػ اٌط١فةٟ االخةش ٠ةذػٝ اٌخةػ 2ٚ Dغةٛي ِٛصخةٗ . λ= 589.6 nm
ِٓ اٌٛاظظ ٌٍؼ١اْ اْ فشق اٌطٛي اٌّٛصٟ ب١ٓ اٌخط١١ٓ ٘ٛ . Δλ= 0.6 nm
D2 Line
D1 Line
Δλ= 0.6 nm
λ2= 589.6 nm
λ1= 589.0 nm
D2 Line
Fringe
Pattern
3102 ,50 Qahtan-Saturday, October
Note
The two
fringe patterns
are not
!!! identical
D1 Line
Fringe
Pattern
8 Page 6 of
Fabry-Perot Interferometer
124189207746900+ :Baghdad University – College of Science – Department of Physics – Optics Laboratory Administration, Tele
- 7. ٠خىةةْٛ ٌىةةً غةةٛي ِةةٛصٟ ّٔةةػ حةةذاخً عٍمةةٟ خةةاق بةةٗ ، ٌّةةارا ؟ ٌٚىةةْٛ اٌخط١ةة١ٓ اٌط١ف١ةة١ٓ ِخمةةاسب١ٓ صةةذا ُ ِةةٓ
بؼعّٙا ع١ذ اْ فشق اٌطٛي اٌّٛصٟ ب١ّٕٙا ٘ةٛ Δλ= 0.6 nmوّةا عةبك روةشٖ ، فمةذ ٠صةذ )(Coincides
اْ حىْٛ اٌغٍماث اٌّظٍّت ٌّٕػ اٌخذاخً اٌغٍمٟ االٚي اٌزٞ ٠ٌٛذٖ اٌخػ اٌط١فةٟ 1 Dحٕطبةك ِةغ اٌغٍمةاث اٌّظٍّةت
ٌّٕػ اٌخذاخً اٌغٍمٟ اٌزأٟ اٌزٞ ٠ٕخضٗ اٌخػ اٌط١فٟ 2ٕ٘ٚ Dا حغذد اٌشؤ٠ا اٌٛاظغت )ِ . (Concordanceةٓ
صٙٗ اخشٜ ، ارا احفك ٚوأج اٌغٍماث اٌّظٍّت ٌٍخػ اٌط١فٟ 1ِٕ Dطبمت ِغ اٌغٍماث اٌّع١ ت ٌٍخةػ اٌط١فةٟ 2D
فؼٕذئز حغصً عاٌت اٌشؤ٠ا ت١ش اٌٛاظغت ). (Discordance
ٌم١ةةاط فةةشق اٌطةةٛي اٌّةةٛصٟ بةة١ٓ خطةةٟ ظةةٛء اٌصةةٛد٠َٛ ، ٠ةةخُ حغةةض١ً ل١ةةاط اٌّةةا٠ىشِٚ١خش ػٕةةذ اٌّٛالةةغ اٌخةةٟ
حغصً ػٕذ٘ا اٌشؤ٠ا ت١ش اٌٛاظغـــت ٚحشحب إٌخائش فٟ صذٚي ِٕاعب .
11. ٠خُ ل١اط فشق اٌطٛي اٌّٛصٟ Δλوّا ٠ٍٟ :
λ2average
2Δd
= Δλ
2 λــ 1 Δλ = λ
2λ + λ
1 = λ average
= 589.3nm
2
ع١ذ Δdحّزً اٌّغافت اٌخٟ ٠مطؼٙا لشق اٌّا٠ىشِٚ١خش ب١ٓ ِٛلؼ١ٓ حىْٛ ػٕذّ٘ا اٌشؤ٠ا ت١ش ٚاظغت.
Discordance
Micrometer
Δd mm
Δλ nm
Position
Reading d mm
1
2
3
4
ِا اٚصٗ اٌخشابٗ ٚاالخخء اٌشئ١غ١ت ب١ٓ ِم١اعٟ اٌخذاخً ٌـ ِا٠ىٍغٓ ٚفابشٞ ـ ﭙ٠شٚ ؟
ِارا ٠غذد ارا واْ اٌٍٛع١ٓ ٔصف اٌّفعع١ٓ ٌـّم١اط اٌخذاخً ٌـ فابشٞ ـ ﭙ٠شٚ ِائٍ١ٓ ػٓ بؼعّٙا بضاٚ٠ت
اٞ ت١ش ِخٛاص٠١ٓ) ؟ ٔالش بأ٠ضاص .
اشخــك اٌؼءلت :
2
2
) _ mλ
1( Dm = 8f
2d
و١ف ٠ُفغش حىْٛ اٌشؤ٠ا اٌٛاظغت ٚاٌشؤ٠ا ت١ش اٌٛاظغت ؟
اٚصذ اٌطٌٛ١١ٓ اٌّٛص١١ٓ 1ٌ λ2 ٚ λخطٟ اٌصٛد٠َٛ بؼـــذ ِؼشفت . Δd
ػٕذ اعخخــذاَ ظٛء ِخؼذد االٌٛاْ وـ اٌعٛء االبة١ط ِةزء ً اٚظةٛء ِصةباط اٌىةادِ١َٛ اٚ اٌضئبةك بةذال ً ِةٓ
ظٛء اٌصٛد٠َٛ االعادٞ اٌٍْٛ ، فًٙ ٠خُ اٌغصٛي ػٍٝ ّٔػ اٌخذاخً اٌغٍمٟ اَ ال ؟ ِا شىً اال٘ذا اْ وأج
اصابخـــه بـ"ٔؼُ" ؟
ػٕذ حغ١ش اٌّغافت dبة١ٓ اٌٍةٛع١١ٓ ٔصةف اٌّفععة١ٓ اٌّخةٛاص٠١ٓ ، فةاْ عٍمةاث اٌخةذاخً اٌّخّشوةضٖ حخغةشن
ٚحمطغ ِضاي اٌشؤ٠ا ع١ذ حٕبغ ِٓ اٌّشوض اٚ حخخفٟ فٟ اٌّشوض . ِا حفغ١ش رٌه بشل٠ه ؟ اعخؼٓ باٌؼءلت :
2dμ cos θ = mλ
اشخك اٌؼءلت :
2dμ cos θ = mλ
ِارا ٠طٍك ػٍٝ ِم١اط اٌخذاخً ٌـ فابشٞ ـ ﭙ٠شٚ ػٕذِا حىْٛ :
اٌّغافت dب١ٓ اٌٍٛع١ٓ رابخت.
اٌّغافت dب١ٓ اٌٍٛع١ٓ ِخغ١شٖ.
3102 ,50 Qahtan-Saturday, October
8 Page 7 of
Fabry-Perot Interferometer
124189207746900+ :Baghdad University – College of Science – Department of Physics – Optics Laboratory Administration, Tele
- 8. و١ف ٠غٍه اٌعٛء فٟ ِم١اط اٌخذاخً ٌـ فابشٞ ـ ﭙ٠شٚ ؟ اروش حضاس اٚ ظٛا٘ش ٠غٍه ف١ٙا اٌعٛء اٌغٍٛن
ٔفغٗ .
اٚصذ فشق اٌّغاس اٌبصةشٞ ٌٍغٍمةت اٌّظٍّةت اٌشابؼـةـت فةٟ ِم١ةاط اٌخةذاخً ٌةـ فةابشٞ ـ ﭙ٠ةشٚ باعةخخذاَ ظةٛء
اٌصٛد٠َٛ ػٕذِا حىْٛ اٌفغغت dب١ٓ اٌٍٛع١ٓ ٘ٛاء حاسة ً ٚ ِاء حاسة ً اخشٜ .
ً٘ ٠ؼخّذ ِم١اط اٌخذاخً ٌـ فابشٞ ـ ﭙ٠شٚ ػٍٝ ِبذل حمغ١ُ صبٙت اٌّٛصت اَ ِبذل حمغ١ُ عؼت اٌّٛصت ؟
"٠خخٍةةف ِم١اعةةٟ اٌخةةذاخً ٌةةـ ِا٠ىٍغةةٓ ٚ فةةابشٞ ـ ﭙ٠ةةشٚ ػةةٓ بم١ةةت ِمةةا٠١ظ اٌخةةذاخً االخةةشٜ فةةٟ ٔمطخةة١ٓ
صٛ٘ش٠خ١ٓ ِٓ ع١ذ ِبذل اٌخذاخً ٚشىً اال٘ذا ". ٔالش ٘زٖ اٌؼباسة .
What is the order of the spectrum when working with a Fabry-Perot etalon in
the green part of the spectrum (λ=550 nm), if the distance between the plates is
?1 cm
3102 ,50 Qahtan-Saturday, October
8 Page 8 of
Fabry-Perot Interferometer
124189207746900+ :Baghdad University – College of Science – Department of Physics – Optics Laboratory Administration, Tele
