迈克耳孙干涉仪实验ppt课件

1、 大学物理实验大学物理实验技术物理系技术物理系前往迈克耳逊干涉仪光路图迈克耳逊干涉仪光路图 M1 M1与与M2M2 之间构成的是一个空气薄膜。之间构成的是一个空气薄膜。迈克耳逊干涉仪产生的干涉，与迈克耳逊干涉仪产生的干涉，与M1M1、M2M2 之间的空气薄膜产生的干涉一样。改动之间的空气薄膜产生的干涉一样。改动M1M1、M2M2 的相对位置，就可以得到各种方式的的相对位置，就可以得到各种方式的干涉条纹。干涉条纹。薄膜等倾干涉薄膜等倾干涉 薄膜等倾干涉是分振幅干涉。薄膜等倾干涉是分振幅干涉。设薄膜上下外表平行。如图设薄膜上下外表平行。如图hSa1a2iDABnCinhLcos2即入射角一样的点的

2、光程差即入射角一样的点的光程差L L一样，故一样，故称等倾干涉。干涉图样为同心圆。称等倾干涉。干涉图样为同心圆。条纹方程条纹方程2cos(21)2KnhiK明条纹明条纹暗条纹暗条纹a1a1与与a2a2的光程差为的光程差为利用薄膜等倾干涉测波长利用薄膜等倾干涉测波长2Nd 干涉图象中，随着干涉图象中，随着d 的增大或减小，的增大或减小，条纹从中心条纹从中心“冒出或向中心冒出或向中心“缩入。缩入。设设M1挪动挪动 d时，时，K的变化量为的变化量为N那么那么数出数出N个条纹对应的个条纹对应的d，即可求出波长，即可求出波长。薄膜等厚干涉薄膜等厚干涉 假设薄膜的上下底面不平行，光线经假设薄膜的上下底面不

3、平行，光线经上下外表反射后得到的一对相关光上下外表反射后得到的一对相关光a1与与a2，将不再平行，如图将不再平行，如图a2Sa1nhABC 设某处膜的厚度为设某处膜的厚度为h，膜的折射率，膜的折射率为为n，那么两束相关光的光程差，那么两束相关光的光程差L为为nhL2干涉条纹沿等厚线分布，故称为等干涉条纹沿等厚线分布，故称为等厚干涉。干涉图样是等间隔分布的厚干涉。干涉图样是等间隔分布的明暗相间的直条纹。明暗相间的直条纹。定域干涉和非定域干涉定域干涉和非定域干涉 当光源是扩展光源时，不论是等倾干当光源是扩展光源时，不论是等倾干涉还是等厚干涉，所产生的干涉条纹都有涉还是等厚干涉，所产生的干涉条纹都有

4、一定位置，这些干涉称为定域干涉。一定位置，这些干涉称为定域干涉。 当光源是点光源时，凡是两束光相当光源是点光源时，凡是两束光相遇处都可看到干涉条纹，这些干涉称为遇处都可看到干涉条纹，这些干涉称为非定域干涉。非定域干涉。前往察看屏察看屏分光板分光板补偿板补偿板全反镜全反镜粗调手轮粗调手轮细调手轮细调手轮程度调理螺丝程度调理螺丝前往前往竖直调理螺丝竖直调理螺丝一一 、利用非定域等倾干涉条纹测单色、利用非定域等倾干涉条纹测单色光波长光波长 非定域等倾干涉条纹的调理非定域等倾干涉条纹的调理 调理调理M1 、M2背后的三个螺丝，使背后的三个螺丝，使得得M1 镜中的两组反射点的最亮点重合。镜中的两组反射点

5、的最亮点重合。从察看屏上看干涉图样。从察看屏上看干涉图样。 记下记下M1镜的初始位置，然后每缩进或冒镜的初始位置，然后每缩进或冒出出20个条纹记录一次个条纹记录一次M1镜的位置，依次记镜的位置，依次记录录d0 、d1 、d2 d11共共12个数。，根据公个数。，根据公式式 ，用逐差法求波长。，用逐差法求波长。Nd2 测定单色光的波长测定单色光的波长二、察看和记录各种干涉条纹二、察看和记录各种干涉条纹1. 调理观调理观M1镜的位置，察看和记录非定域镜的位置，察看和记录非定域和定域的等倾干涉条纹。和定域的等倾干涉条纹。2.减小减小M1与与M2之间的间隔可看到条纹之间的间隔可看到条纹变稀、变粗，直至

6、视场中剩下一两条弯变稀、变粗，直至视场中剩下一两条弯曲条纹，调理曲条纹，调理M2一侧的程度微调螺丝，及一侧的程度微调螺丝，及M1镜的微调螺旋，察看和记录非定域和定镜的微调螺旋，察看和记录非定域和定域的等厚干涉条纹。域的等厚干涉条纹。三、白光条纹的调理三、白光条纹的调理 调出等厚干涉条纹，换上白光光源，调出等厚干涉条纹，换上白光光源，微调微调M1可察看到彩色条纹。当彩色条可察看到彩色条纹。当彩色条纹中心黑条纹位于视场中心时，仪器处纹中心黑条纹位于视场中心时，仪器处于零光程点。于零光程点。 前往前往012345i+id前往前往 严禁手摸一切光学外表严禁手摸一切光学外表 丈量时，微调螺旋只能向一个方向转动，丈量时，微调螺旋只能向一个方向转动，中途不能反向。中途不能反向。 不要过分