迈克尔逊干涉仪实验ppt课件

1、 迈克尔逊干涉仪实验迈克尔逊干涉仪实验大学物理实验大学物理实验 【实验原理】【实验原理】迈克尔逊干涉仪是利用分振幅法产生双光束以迈克尔逊干涉仪是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。经过调整该干涉仪，可以产生等厚干涉实现干涉。经过调整该干涉仪，可以产生等厚干涉条纹，也可以产生等倾干涉条纹，主要用于长度和条纹，也可以产生等倾干涉条纹，主要用于长度和折射率的丈量。假设察看到的干涉条纹挪动一条，折射率的丈量。假设察看到的干涉条纹挪动一条，便是平面镜便是平面镜 的动臂挪动量为的动臂挪动量为/2，等效于与，等效于与的像之间的空气膜厚度改动的像之间的空气膜厚度改动/2。 1M1M2M1 1、迈克尔逊干涉仪构造

2、原理、迈克尔逊干涉仪构造原理接纳屏分光板补偿板平面镜1M平面镜2M2M粗动手轮微调螺丝微动手轮迈克耳逊干涉仪原理图迈克耳逊干涉仪原理图 补偿板补偿板分光板分光板S S光源光源1M2M2Md2G1GPS S光源，光源，P P察看屏，察看屏，G1G1、G2G2为资料厚度一样的平行板，为资料厚度一样的平行板，G1G1为分光板，其后外表为镀银的半透半反膜，以便将为分光板，其后外表为镀银的半透半反膜，以便将入射光分成振幅近乎相等的反射光和透射光。入射光分成振幅近乎相等的反射光和透射光。G2G2为补为补偿板，它补偿了反射光和透射光的附加光程差。偿板，它补偿了反射光和透射光的附加光程差。M1M1、M2M2是

3、相互垂直的平面反射镜，是相互垂直的平面反射镜， M2M2是是M2M2的虚象。这两的虚象。这两束光波分别在束光波分别在M1M1、M2M2上反射后逆着各自入射方向前往，上反射后逆着各自入射方向前往，最后都到达最后都到达P P处构成干涉条纹。处构成干涉条纹。挪动挪动M1M1，改动干涉间距，可察看到干涉条纹随之改，改动干涉间距，可察看到干涉条纹随之改动。二平面反射镜之间间隔增大时，中心就动。二平面反射镜之间间隔增大时，中心就“吐出吐出一个个圆环；间隔减少时，中心就一个个圆环；间隔减少时，中心就“吞进吞进一个一个个圆环。个圆环。 2 2、点光源产生的非定域干涉、点光源产生的非定域干涉一个点光源一个点光源

4、S S产生的光束经产生的光束经M1M1和和M2M2反射后产生的干涉景反射后产生的干涉景象，相当于沿轴向分布的两个象，相当于沿轴向分布的两个虚光源虚光源S1S1、S2S2所产生的相所产生的相关光发出的球面波在相遇空间关光发出的球面波在相遇空间处处相关，所以察看屏放入光处处相关，所以察看屏放入光场叠加区的任何位置处，都可场叠加区的任何位置处，都可察看到外形不同的干涉条纹，察看到外形不同的干涉条纹，称这种条纹为非定域干涉条纹。称这种条纹为非定域干涉条纹。S1S2S1M2M3 3、等倾干涉、等倾干涉 当和当和 严厉平行时即和严厉平行时即和 相互垂直，相互垂直，所得的干涉为等倾干涉。一切倾角为所得的干涉

5、为等倾干涉。一切倾角为 的入射光束由的入射光束由和和 反射的光波的光程差均为反射的光波的光程差均为 。此时。此时干涉产生的条件为干涉产生的条件为 : : 1M2M1M2M1M2Mcos2d,212,cos2kkd1,2,k 明条纹明条纹0,1,2,k 暗条纹暗条纹式中称为干涉级次。由于一样入射角的入射光具有式中称为干涉级次。由于一样入射角的入射光具有一样的光程差，一样的光程差， 所以干涉图样是由一组同心明暗相所以干涉图样是由一组同心明暗相间的圆环组成。间的圆环组成。 k图图4 4 白光干涉条纹白光干涉条纹4 4、白光干涉、白光干涉0d2/用白光光源只需在用白光光源只需在附近能察看到干涉条纹，这

6、附近能察看到干涉条纹，这时对各种波长的光来说，其时对各种波长的光来说，其光程差均为，故产生直光程差均为，故产生直线黑纹，即中央暗纹，两边线黑纹，即中央暗纹，两边是对称分布的彩色条纹。是对称分布的彩色条纹。 【实验内容】【实验内容】2 2、每、每“吐出吐出3030个条纹测一次，延续测个条纹测一次，延续测5 5次。次。1 1、每、每“吞进吞进3030个条纹测一次，延续测个条纹测一次，延续测5 5次。次。【数据处置】【数据处置】1 1、计算波长，计算相对误差，正确表示丈量结果。、计算波长，计算相对误差，正确表示丈量结果。注：注：632.8nm理迈克耳孙干涉仪实验数据记录表：每次迈克耳孙干涉仪实验数据记录表：每次3030个条纹个条纹10d次数次数9d8d7d6d1d2d3d4d5d起点起点(mm)(mm)终点终点(mm)(mm)吞吞吐吐13245起点起点(mm)(mm)终点终点(mm)(mm)起点起点(mm)(mm)终点终点(mm)(mm)起点起点(mm)(mm)终点终点(mm)(mm)起点起点(mm)(mm)终点终点(mm)(mm)起点起点(mm)(mm)终点终点