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实验. 迈克耳逊干涉仪. 迈克尔逊干涉仪简介. 迈克尔逊干涉仪是一种利用分割光波振幅的方法实现干涉的精密光学仪器．具有结构简单、光路直观、精度高等特点，其调整和使用具有典型性．根据迈克尔逊干涉仪的基本原理发展的各种精密仪器已广泛应用于生产和科研领域．自 1881 年问世以来，迈克尔逊曾用它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；利用光波波长标定长度单位．. 实 验 目 的. 1. 了解迈克耳逊干涉仪原理及其结构； 2. 掌握迈克耳逊干涉仪的调节方法，调出各种定域干涉条纹；
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实验 迈克耳逊干涉仪
迈克尔逊干涉仪简介 迈克尔逊干涉仪是一种利用分割光波振幅的方法实现干涉的精密光学仪器．具有结构简单、光路直观、精度高等特点，其调整和使用具有典型性．根据迈克尔逊干涉仪的基本原理发展的各种精密仪器已广泛应用于生产和科研领域．自1881年问世以来，迈克尔逊曾用它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；利用光波波长标定长度单位．
实 验 目 的 1.了解迈克耳逊干涉仪原理及其结构； 2.掌握迈克耳逊干涉仪的调节方法，调出各种定域干涉条纹； 3.结合实验对各种干涉的形成条件、图样特点、变化规律及相互间的区别进行分析，加深对干涉现象的理解； 4.测量钠黄光双线的波长差。
实验仪器简介 • AG：橡胶球；P1：钠钨灯电源；P2：He-Ne激光电源；S2：He-Ne激光管； • AP：气压（血压）表；FG：毛玻璃；S1：钠钨双灯；BE：扩束器；BS：分束器； • A：气室；M1：参考镜； M2：动镜；CP：补偿板；MC：螺旋测微器
M M 2 2 仪器俯视图 静镜 动镜 M 1 补偿玻片 微倾调整螺丝 光源 S 分束玻片 微动手轮 M 1 观测屏 图中M1和M2是两面平面反射镜，分别装在相互垂直的两臂上。M2位置固定而M1可通过精密丝杆沿臂长方向移动； M1和M2的倾角可通过背面螺丝调节。
实验内容 • 1.观察等倾干涉现象 1.)调节等倾干涉条纹，观测干涉现象； 2.)测定钠黄光双线波长差； • 2.观察等厚干涉现象 1.)调出准单色光的等厚干涉条纹； 2.)调出白光干涉条纹；
迈克耳逊干涉仪等倾干涉光路 相当于平行平面空气膜干涉 S M 1 M M 2 2 实验原理 一、等倾干涉原理
等倾干涉条纹 入射倾角值 相等的光线 i 反射，其相干光形成 线经平行膜 光程差为： 同一级干涉圆条纹。 k k´ 焦平面 P f 等倾干涉条纹的观察 透镜 O 入射倾角值相等的光线构成一圆锥面, 玻璃片 光源 S 反射，其相干光用透镜聚焦 线经平行膜 λ i i´ i´ 在焦平面上形成同一级圆条纹. 相等的光线对应于第 级, k i i n2 相等的光线对应于第 级, k e i 薄膜 相邻两条纹的角距离为： 平行平面膜的等倾干涉
相当于空气劈尖干涉 S M 1 M M 2 2 迈克耳逊干涉仪等厚干涉光路 二、等厚干涉原理
实验常见问题及处理 实验中，实验者往往判断不清反射镜M1的移动方向。普遍认为，光程差在减小时，反射镜M1向着观察者的方向移动，这显然是错误的。等倾干涉的光程差方程：Δ=2ecosi，其中e为两反射镜之间的空气膜厚度，i 为倾角。当观察到干涉圆环逐个地从中心冒出来，则e在增大，反之e在减小。从仪器的结构图可以看出，有一个位置c，光程差为0，当M1位于观察者与c之间，e在增大，则M1向观察者方向移动；而M1位于A与c之间，e在增大时，则M1向远离观察者的方向移动。
