邁克爾遜干涉儀實驗ppt課件

1、 邁克爾遜干涉儀實驗邁克爾遜干涉儀實驗大學物理實驗大學物理實驗 【實驗原理】【實驗原理】邁克爾遜干涉儀是利用分振幅法產生雙光束以邁克爾遜干涉儀是利用分振幅法產生雙光束以實現(xiàn)干涉。經過調整該干涉儀，可以產生等厚干涉實現(xiàn)干涉。經過調整該干涉儀，可以產生等厚干涉條紋，也可以產生等傾干涉條紋，主要用于長度和條紋，也可以產生等傾干涉條紋，主要用于長度和折射率的丈量。假設察看到的干涉條紋挪動一條，折射率的丈量。假設察看到的干涉條紋挪動一條，便是平面鏡便是平面鏡 的動臂挪動量為的動臂挪動量為/2，等效于與，等效于與的像之間的空氣膜厚度改動的像之間的空氣膜厚度改動/2。 1M1M2M1 1、邁克爾遜干涉儀構造

2、原理、邁克爾遜干涉儀構造原理接納屏分光板補償板平面鏡1M平面鏡2M2M粗動手輪微調螺絲微動手輪邁克耳遜干涉儀原理圖邁克耳遜干涉儀原理圖 補償板補償板分光板分光板S S光源光源1M2M2Md2G1GPS S光源，光源，P P察看屏，察看屏，G1G1、G2G2為資料厚度一樣的平行板，為資料厚度一樣的平行板，G1G1為分光板，其后外表為鍍銀的半透半反膜，以便將為分光板，其后外表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。入射光分成振幅近乎相等的反射光和透射光。G2G2為補為補償板，它補償了反射光和透射光的附加光程差。償板，它補償了反射光和透射光的附加光程差。M1M1、M2M2是

3、相互垂直的平面反射鏡，是相互垂直的平面反射鏡， M2 M2是是M2M2的虛象。這兩的虛象。這兩束光波分別在束光波分別在M1M1、M2M2上反射后逆著各自入射方向前往，上反射后逆著各自入射方向前往，最后都到達最后都到達P P處構成干涉條紋。處構成干涉條紋。挪動挪動M1M1，改動干涉間距，可察看到干涉條紋隨之改，改動干涉間距，可察看到干涉條紋隨之改動。二平面反射鏡之間間隔增大時，中心就動。二平面反射鏡之間間隔增大時，中心就“吐出吐出一個個圓環(huán)；間隔減少時，中心就一個個圓環(huán)；間隔減少時，中心就“吞進一個吞進一個個圓環(huán)。個圓環(huán)。 2 2、點光源產生的非定域干涉、點光源產生的非定域干涉一個點光源一個點光

4、源S S產生的光束經產生的光束經M1M1和和M2M2反射后產生的干涉景反射后產生的干涉景象，相當于沿軸向分布的兩個象，相當于沿軸向分布的兩個虛光源虛光源S1S1、S2S2所產生的相所產生的相關光發(fā)出的球面波在相遇空間關光發(fā)出的球面波在相遇空間處處相關，所以察看屏放入光處處相關，所以察看屏放入光場疊加區(qū)的任何位置處，都可場疊加區(qū)的任何位置處，都可察看到外形不同的干涉條紋，察看到外形不同的干涉條紋，稱這種條紋為非定域干涉條紋。稱這種條紋為非定域干涉條紋。S1S2S1M2M3 3、等傾干涉、等傾干涉 當和當和 嚴厲平行時即和嚴厲平行時即和 相互垂直，相互垂直，所得的干涉為等傾干涉。一切傾角為所得的干

5、涉為等傾干涉。一切傾角為 的入射光束由的入射光束由和和 反射的光波的光程差均為反射的光波的光程差均為 。此時。此時干涉產生的條件為干涉產生的條件為 : : 1M2M1M2M1M2Mcos2d,212,cos2kkd1,2,k 明條紋明條紋0,1,2,k 暗條紋暗條紋式中稱為干涉級次。由于一樣入射角的入射光具有式中稱為干涉級次。由于一樣入射角的入射光具有一樣的光程差，一樣的光程差， 所以干涉圖樣是由一組同心明暗相所以干涉圖樣是由一組同心明暗相間的圓環(huán)組成。間的圓環(huán)組成。 k圖圖4 4 白光干涉條紋白光干涉條紋4 4、白光干涉、白光干涉0d2/用白光光源只需在用白光光源只需在附近能察看到干涉條紋，

6、這附近能察看到干涉條紋，這時對各種波長的光來說，其時對各種波長的光來說，其光程差均為，故產生直光程差均為，故產生直線黑紋，即中央暗紋，兩邊線黑紋，即中央暗紋，兩邊是對稱分布的彩色條紋。是對稱分布的彩色條紋。 【實驗內容】【實驗內容】2 2、每、每“吐出吐出3030個條紋測一次，延續(xù)測個條紋測一次，延續(xù)測5 5次。次。1 1、每、每“吞進吞進3030個條紋測一次，延續(xù)測個條紋測一次，延續(xù)測5 5次。次。【數據處置】【數據處置】1 1、計算波長，計算相對誤差，正確表示丈量結果。、計算波長，計算相對誤差，正確表示丈量結果。注：注：632.8nm理邁克耳孫干涉儀實驗數據記錄表：每次邁克耳孫干涉儀實驗數據記錄表：每次3030個條紋個條紋10d次數次數9d8d7d6d1d2d3d4d5d起點起點(mm)(mm)終點終點(mm)(mm)吞吞吐吐13245起點起點(mm)(mm)終點終點(mm)(mm)起點起點(mm)(mm)終點終點(mm)(mm)起點起點(mm)(mm)終點終點(mm)(mm)起點起點(mm)(mm)終點終點(mm)(mm)起點起點(mm)(mm)終點終點