迈克尔逊干涉仪的调整和使用.ppt

迈克尔逊干涉仪的调整和使用郑州大学物理实验中心制作人:,迈克尔逊曾用此仪器完成了三个著名的实验:否定“以太”的迈克尔逊—莫雷实验、光谱精细结构、用光波波长标定长度单位,在科学发展史上起了很大的作用,迈克尔逊和莫雷因在这方面的杰出成就于1907年获得了诺贝尔物理学奖。迈克尔逊干涉仪结构简单、光路直观、精度高,其调整和使用具有典型性,根据迈干仪基本原理发展的精密干涉测量仪器已经广泛应用于生产和科研领域。因此,了解它的基本结构,掌握其使用方法很有必要。,、等倾干涉、、等倾干涉、等厚干涉形成的条件是什么?如何观测到这些干涉条纹?;光路;补偿板;两反射镜方位调节、动镜位置变化及读数动镜位置:**.*****,经M1、M2反射的两束光产生的干涉等效于两个虚光源S1、S2发出的光产生的干涉,虚光源S1、S2发出的光在其相遇的空间处处相干,因此是非定域干涉。用观察屏观察干涉条纹时,在不同的位置可以观察到不同的干涉条纹(如圆、椭圆、双曲线、直线),在迈克尔逊干涉仪的实际情况下,放置屏的空间是有限的,一般能观察到圆和椭圆形状。当把观察屏放在垂直于S1、S2的连线上时,观察到的条纹是一组同心圆。2ddM1ZM2S1S2‘,两束光的光程差发生变化,因此干涉条纹也随之发生变化。当M1、M2之间的距离增大时,条纹向外扩展,圆心处有条纹涌出,当其间的距离减小时,条纹收缩,中心条纹消失。消失或涌出一条干涉条纹,动镜位置的变化为,设消失或涌出N个干涉圆环动镜位置的变化为,则有由上式可知:改变动镜的位置,测出消失或涌出N个干涉圆环对应动镜位置的变化,就可以算出入射光的波长。若用激光作光源,可计算激光的波长。·sθdM1M2’12由此可知:在d一定时,倾角相同的入射光束,对应同一级干涉条纹,因此称为等倾干涉,倾角相同的光在透镜的焦平面上对应同一干涉圆环,因此其干涉条纹为一组同心圆。用聚焦于无穷远的眼睛直接观察或放置一会聚透镜,在其后焦平面上用观察屏可观察到等倾干涉条纹,用面光源照射,当∥时,被、反射的两束光互相平行,若用透镜接收这两束光,则这两束光在透镜的焦平面上相遇发生干涉,其光程差为:·sM2’M1θ1221α用面光源照射,当、有一很小角度时,被、反射的两束光在镜面附近相遇发生干涉,在入射角不大的情况下,其光程差为:在两镜面交线附近,可以忽略,光程差主要决定空气膜的厚度,厚度相同的地方对应同一级干涉条纹,因此称为等厚干涉,其干涉条纹为平行于两镜面交线的等间隔的直条纹。远离两镜面交线处,不能忽略,其干涉条纹发生弯曲,并凸向两镜面交线的方向掌添缨衅囊弄事掌驱羡毙媚漏越寒障聊娠脾力榜赣备侗置挛馁疑粤诫缎德