南方医科大学大学物理李贞姬-ch12-5-lzj

迈克耳逊（AlbertAbrahamMichelson（1852-1931）

迈克耳逊是19世纪伟大的美国物理学家，曾任芝加哥大学教授，美国科学促进协会主席,美国科学院院长；还被选为法国科学院院士和伦敦皇家学会会员。迈克耳逊的贡献

由于创制了精密的光学仪器和利用这些仪器所完成的光谱学和基本度量学研究，迈克耳孙于1907年获诺贝尔物理学奖。(Michelson

interferometer)

迈克耳孙

(AlbertAbrabanMichelson,1852-1931)美国物理学家。1852年12月19日出生于普鲁士斯特雷诺（现属波兰），后随父母移居美国，1837年毕业于美国海军学院，曾任芝加哥大学教授，美国科学促进协会主席,美国科学院院长；还被选为法国科学院院士和伦敦皇家学会会员，1931年5月9日在帕萨迪纳逝世。

迈克耳孙主要从事光学和光谱学方面的研究，他以毕生精力从事光速的精密测量，在他的有生之年，一直是光速测定的国际中心人物。他发明了一种用以测定微小长度、折射率和光波波长的干涉仪（迈克耳孙干涉仪），在研究光谱线方面起着重要的作用。1887年他与美国物理学家E.W.莫雷合作，进行了著名的迈克耳孙-莫雷实验，这是一个最重大的否定性实验，它动摇了经典物理学的基础。他研制出高分辨率的光谱学仪器，经改进的衍射光栅和测距仪。迈克耳孙首倡用光波波长作为长度基准，提出在天文学中利用干涉效应的可能性，并且用自己设计的星体干涉仪测量了恒星参宿四的直径。

由于创制了精密的光学仪器和利用这些仪器所完成的光谱学和基本度量学研究，迈克耳孙于1907年获诺贝尔物理学奖金迈克耳孙—莫雷实验(Michelson-Morley

experiment)是迈克耳孙1881年在他发明的干涉仪上进行的,以后又在1887年与莫雷合作,进行了更精密的测量。

实验目的:测量地球相对于固定不动的以太的运动实验结果及意义:不存在干涉条纹移动,也就是没有观察到地球相对于以太运动。

迈克耳孙-莫雷实验有重大的历史意义,它是一系列以太漂移实验中最有影响的一个,它动摇了经典物理学的基础。为了解释这个实验的否定结果,斐兹杰惹于1889年、洛伦兹于1892年先后提出了长度收缩假说,为爱因斯坦建立狭义相对论准备了思想基础。*§12-5迈克耳逊干涉仪(Michelson

interferometer)

一.干涉仪结构二.工作原理光束1和2发生干涉d加强减弱光程差(无半波损)(有半波损)固定分光板补偿板单色平行光都3次经过相同的玻璃板，从而避免产生额外的光程差1880检验“以太”是否存在;1907Nobelphysicsprize相当于由M1’和M2形成的空气膜上下两个面反射光的光程差。三.条纹特点等倾条纹圆条纹陷入中心圆条纹从中心冒出1.若与平行且光平行入射,此时为等厚条纹2.若与有小夹角

若与不平行3.若

平移

d时，干涉条纹移过N条，则有

时间相干性两光束产生干涉效应的最大光程差称为相干长度,与相干长度对应的光传播时间称为相干时间M1和M2’之间的距离超过一定限度以后，干涉现象消失。点光源先后发出的波列是不相干的。当一个波列被分光板分成两个两个波列后，如果光程差太大，就不能重叠，不能干涉。波列长度L为相干长度因为波列长度，其中为发光持续时间，c为真空中的光速，所以相干长度

L也可以用来描述，称它为相干时间，由它决定的相干性为时间相干性。

钠Na光，波长589.6nm，相干长度3.4*10-2m氦氖激光

，波长632.8nm，相干长度40*102m

0

oII0I0/2

谱线宽度相干长度L和谱线宽度

之间的关系为sABC时间相干性空间相干性

时间相干性

aba1a2b1b2光程差aba1a2b1b2光程差相干长度;相干时间只有相遇的光波来自于同一光波列才满足光波相干条件.四.应用1.微小位移测量2.测波长3.测折射率光路1中插入介质，产生附加光程差：,

由此可测折射率n

。lM11n3.测折射率光路1中插入介质，产生附加光程差：,

由此可测折射率n

。lM11n在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n厚度为d

的透明薄片，放入后，这条光路的