邁克爾遜干涉儀實(shí)驗(yàn)課件

邁克爾遜干涉儀

上海師范大學(xué)數(shù)理學(xué)院

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)——

邁克爾遜干涉儀

上海師范大學(xué)數(shù)理學(xué)院

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室大【實(shí)驗(yàn)原理】

邁克爾遜干涉儀是利用分振幅法產(chǎn)生雙光束以實(shí)現(xiàn)干涉。通過(guò)調(diào)整該干涉儀，可以產(chǎn)生等厚干涉條紋，也可以產(chǎn)生等傾干涉條紋，主要用于長(zhǎng)度和折射率的測(cè)量。若觀察到的干涉條紋移動(dòng)一條，便是平面鏡的動(dòng)臂移動(dòng)量為λ/2，等效于與的像之間的空氣膜厚度改變?chǔ)?2。

1、邁克爾遜干涉儀結(jié)構(gòu)原理【實(shí)驗(yàn)原理】邁克爾遜干涉儀是利用分振幅法產(chǎn)生雙光束以實(shí)現(xiàn)接收屏分光板補(bǔ)償板平面鏡平面鏡粗動(dòng)手輪微調(diào)螺絲微動(dòng)手輪接收屏分光板補(bǔ)償板平面鏡平面鏡粗動(dòng)手輪微調(diào)螺絲微動(dòng)手邁克耳遜干涉儀原理圖

補(bǔ)償板分光板S光源邁克耳遜干涉儀原理圖補(bǔ)償板分光板S光源

S光源，P觀察屏，G1、G2為材料厚度相同的平行板，G1為分光板，其后表面為鍍銀的半透半反膜，以便將入射光分成振幅近乎相等的反射光和透射光。G2為補(bǔ)償板，它補(bǔ)償了反射光和透射光的附加光程差。M1、M2是相互垂直的平面反射鏡，M2'是M2的虛象。這兩束光波分別在M1、M2上反射后逆著各自入射方向返回，最后都到達(dá)P處形成干涉條紋。移動(dòng)M1，改變干涉間距，可觀察到干涉條紋隨之改變。二平面反射鏡之間距離增大時(shí)，中心就“吐出”一個(gè)個(gè)圓環(huán)；距離減少時(shí)，中心就“吞進(jìn)”一個(gè)個(gè)圓環(huán)。

S光源，P觀察屏，G1、G2為材料厚度相同的平行板，G1為2、點(diǎn)光源產(chǎn)生的非定域干涉一個(gè)點(diǎn)光源S產(chǎn)生的光束經(jīng)M1和M2’反射后產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象，相當(dāng)于沿軸向分布的兩個(gè)虛光源S1’、S2’所產(chǎn)生的相干光發(fā)出的球面波在相遇空間處處相干，所以觀察屏放入光場(chǎng)疊加區(qū)的任何位置處，都可觀察到形狀不同的干涉條紋，稱這種條紋為非定域干涉條紋。2、點(diǎn)光源產(chǎn)生的非定域干涉一個(gè)點(diǎn)光源S產(chǎn)生的光束經(jīng)M1和3、等傾干涉當(dāng)和嚴(yán)格平行時(shí)（即和相互垂直），所得的干涉為等傾干涉。所有傾角為的入射光束由和反射的光波的光程差均為。此時(shí)干涉產(chǎn)生的條件為:明條紋暗條紋式中稱為干涉級(jí)次。因?yàn)橄嗤肷浣堑娜肷涔饩哂邢嗤墓獬滩?，所以干涉圖樣是由一組同心明暗相間的圓環(huán)組成。3、等傾干涉當(dāng)和嚴(yán)格平行時(shí)（即和相互垂直圖4白光干涉條紋4、白光干涉用白光光源只有在附近能觀察到干涉條紋，這時(shí)對(duì)各種波長(zhǎng)的光來(lái)說(shuō)，其光程差均為，故產(chǎn)生直線黑紋，即中央暗紋，兩邊是對(duì)稱分布的彩色條紋。

圖4白光干涉條紋用白光光源只有在附近能觀察到干涉條紋，這時(shí)【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】2、每“吐出”30個(gè)條紋測(cè)一次，連續(xù)測(cè)5次。1、每“吞進(jìn)”30個(gè)條紋測(cè)一次，連續(xù)測(cè)5次。【數(shù)據(jù)處理】1、計(jì)算波長(zhǎng)，計(jì)算相對(duì)誤差，正確表示測(cè)量結(jié)果。注：【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】2、每“吐出”30個(gè)條紋測(cè)一次，連續(xù)測(cè)5次。1、10邁克耳孫干涉儀實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：（每次30個(gè)條紋）次數(shù)起點(diǎn)(mm)終點(diǎn)(mm)吞吐13245起點(diǎn)(mm)終點(diǎn)(mm)起點(diǎn)(mm)終點(diǎn)(mm)起點(diǎn)(mm)終點(diǎn)(mm)起點(diǎn)(mm)終點(diǎn)(mm)起點(diǎn)(mm)終點(diǎn)(mm)起點(diǎn)(mm)終點(diǎn)(mm)起點(diǎn)(mm)終點(diǎn)(mm)起點(diǎn)(mm)終點(diǎn)(mm)起點(diǎn)(mm