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干涉

(物理学)

干涉（interference）在物理学中，指的是两列或两列以上的波在空间中重叠时发生叠加，从而形成新波形的现象。

例如采用分束器将一束单色光束分成两束后，再让它们在空间中的某个区域内重叠，将会发现在重叠区域内的光强并不是均匀分布的：其明暗程度随其在空间中位置的不同而变化，最亮的地方超过了原先两束光的光强之和，而最暗的地方光强有可能为零，这种光强的重新分布被称作“干涉条纹”。在历史上，干涉现象及其相关实验是证明光的波动性的重要依据，但光的这种干涉性质直到十九世纪初才逐渐被人们发现，主要原因是相干光源的不易获得。

为了获得可以观测到可见光干涉的相干光源，人们发明制造了各种产生相干光的光学器件以及干涉仪，这些干涉仪在当时都具有非常高的测量精度：阿尔伯特·迈克耳孙就借助迈克耳孙干涉仪完成了著名的迈克耳孙－莫雷实验，得到了以太风观测的零结果。迈克耳孙也利用此干涉仪测得标准米尺（英语：Internationa...

干涉相关文献

干涉测量术

基本原理一般而言，干涉测量术可以分为两种基本类型：零差检波和外差检波。零差检测在零差检测（英语：homodynedetection）中，待测电磁波和一个已知的参考信号（经常被称作本地振荡器）进行混波，而待测信号和参考信号的载频是相同的，这样得到的干涉光场可以消除电磁波本身频率噪声所带来的影响。典型的光学零差检波装置如马赫-曾德尔干涉仪，其待测信号和参考信号来自同一波源。外差检测一个外差干涉的例子：频率分别为1千赫兹、1.4千赫兹、1.8千赫兹、2.2千赫兹的单色波发生外差干涉后，显示出400赫兹的拍频外差检测（英语：heterodynedetection）是两束频率不同但相近的相干电磁波的干涉，最早在美籍加拿大发明家雷吉纳德•费生登的研究中被提到。它通过将待测电磁波和参考信号进行混波，实现对待测电磁波的频率调制。现今这种方法已被广泛地应用于远程通信和天文学领域的信号探测和分析中，其中以无线...

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法布里－珀罗干涉仪

理论解释法布里－珀罗标准具：光入射到标准具中经过多重反射形成等倾的相干透射光。标准具的透射率是波长的函数。较高细度的标准具的透射函数（红色曲线）和较低细度的标准具（蓝色曲线）比较起来，具有更锐的峰值以及更低的透射极小值。对于法布里－珀罗标准具而言，其透射率随波长的显著变化是由于两块反射板之间多重反射光的干涉。当透射光为同相时它们有相长干涉，对应着标准具透射率的峰值；而当透射光反相时则对应着透射率的极小值。多重反射光彼此是否同相，取决于入射光的频率、光线在标准具内传播的折射角、标准具的厚度及其所用材料的折射率。法布里－珀罗标准具中，两束相邻的反射光之间的光程差ΔΔ-->L=2nℓℓ-->cos⁡⁡-->θθ-->{\displaystyle\DeltaL=2n\ell\cos\theta\,}，在不考虑相移时的相位差为另外，内界面反射率都为R{\displaystyleR\,}，则标准具的透...

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超导量子干涉仪

历史直流SQUID的原理直流SQUID有两个平行约瑟夫节组成一个超导线圈，其功能建立在约瑟夫效应的基础之上。首先，在没有外场的情况下，输入电流I被分成两路；其次，加上外场，产生感生电流Is，又称屏蔽电流，感生电流与原来两路电流方向一个相同一个相反融入,成为I/2+Is和I/2-Is；最后，当任何一路电流大小超越约瑟夫节的临界电流时，约瑟夫节两端就有了电压。如果外加磁场流超过半个磁流元，SQUID会与众不同得产生相反方向的感应电流来补上那小半个磁流元。原因有两点：一是超导线圈包含的磁流必须为整数倍的磁流元，二则产生感应电流屏蔽原来的大半个磁流元所花费的能量大于补上小半个磁流元所需的能量。显然，屏蔽电流在磁流为半整数倍的磁流元时会更改方向。所以临界电流会随着外加磁场而震荡.如果输入电流总是大于临界电流，则SQUID总是处于电阻模式.电压是外加磁场的函数，震荡周期是磁流元Φ0.由于直流SQUID...

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处女座干涉仪

先进处女座探测器先进处女座干涉仪探测器旨在成为比初期处女座干涉仪探测器有10倍以上的敏感度。一个先进处女座干涉仪的里程碑应该在2016年安装的新探测器被达到。第一次与LIGO联合科学运行是在2016年下半年，接下来试运行期是几个月。先进处女座干涉仪的全部设计灵敏度应在2018年实现。图片处女座干涉仪的现场总览。处女座探测器的鸟瞰图。StartoftheVirgonortharm;intheforegroundontheright,thecentralbuilding.处女座干涉仪的3km长北部长臂。TheVirgositewith,intheforeground,thebuildingwhichhoststhedetectorcontrolroomandthelocalcomputercenter.TheVirgocentralbuildingwhichhoststhelaserandth

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干涉

干涉的条件两列波在同一介质中传播发生重叠时，重叠范围内介质的质点同时受到两个波的作用。若波的振幅不大，此时重叠范围内介质质点的振动位移等于各别波动所造成位移的矢量和，这称为波的叠加原理。若两波的波峰（或波谷）同时抵达同一地点，称两波在该点同相，干涉波会产生最大的振幅，称为相长干涉（建设性干涉）；若两波之一的波峰与另一波的波谷同时抵达同一地点，称两波在该点反相，干涉波会产生最小的振幅，称为相消干涉（摧毁性干涉）。激光的产生机理是受激辐射，它决定了激光本身即具有非常优秀的相干性。理论上，两列无限长的单色波的叠加总是能产生干涉，但实际物理模型中产生的波列不可能是无限长的，并从波产生的微观机理来看，波的振幅和相位都存在有随机涨落，从而现实中不存在严格意义的单色波。例如太阳所发出的光波出自于光球层的电子与氢原子的相互作用，每一次作用的时间都在10秒的数量级，则对于两次发生时间间隔较远所产生的波列而言...

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