邁克耳孫干涉儀實驗ppt課件

1、 大學物理實驗大學物理實驗技術(shù)物理系技術(shù)物理系前往邁克耳遜干涉儀光路圖邁克耳遜干涉儀光路圖 M1 M1與與M2M2 之間構(gòu)成的是一個空氣薄膜。之間構(gòu)成的是一個空氣薄膜。邁克耳遜干涉儀產(chǎn)生的干涉，與邁克耳遜干涉儀產(chǎn)生的干涉，與M1M1、M2M2 之間的空氣薄膜產(chǎn)生的干涉一樣。改動之間的空氣薄膜產(chǎn)生的干涉一樣。改動M1M1、M2M2 的相對位置，就可以得到各種方式的的相對位置，就可以得到各種方式的干涉條紋。干涉條紋。薄膜等傾干涉薄膜等傾干涉 薄膜等傾干涉是分振幅干涉。薄膜等傾干涉是分振幅干涉。設(shè)薄膜上下外表平行。如圖設(shè)薄膜上下外表平行。如圖hSa1a2iDABnCinhLcos2即入射角一樣的點的

2、光程差即入射角一樣的點的光程差L L一樣，故一樣，故稱等傾干涉。干涉圖樣為同心圓。稱等傾干涉。干涉圖樣為同心圓。條紋方程條紋方程2cos(21)2KnhiK明條紋明條紋暗條紋暗條紋a1a1與與a2a2的光程差為的光程差為利用薄膜等傾干涉測波長利用薄膜等傾干涉測波長2Nd 干涉圖象中，隨著干涉圖象中，隨著d 的增大或減小，的增大或減小，條紋從中心條紋從中心“冒出或向中心冒出或向中心“縮入。縮入。設(shè)設(shè)M1挪動挪動 d時，時，K的變化量為的變化量為N那么那么數(shù)出數(shù)出N個條紋對應(yīng)的個條紋對應(yīng)的d，即可求出波長，即可求出波長。薄膜等厚干涉薄膜等厚干涉 假設(shè)薄膜的上下底面不平行，光線經(jīng)假設(shè)薄膜的上下底面不

3、平行，光線經(jīng)上下外表反射后得到的一對相關(guān)光上下外表反射后得到的一對相關(guān)光a1與與a2，將不再平行，如圖將不再平行，如圖a2Sa1nhABC 設(shè)某處膜的厚度為設(shè)某處膜的厚度為h，膜的折射率，膜的折射率為為n，那么兩束相關(guān)光的光程差，那么兩束相關(guān)光的光程差L為為nhL2干涉條紋沿等厚線分布，故稱為等干涉條紋沿等厚線分布，故稱為等厚干涉。干涉圖樣是等間隔分布的厚干涉。干涉圖樣是等間隔分布的明暗相間的直條紋。明暗相間的直條紋。定域干涉和非定域干涉定域干涉和非定域干涉 當光源是擴展光源時，不論是等傾干當光源是擴展光源時，不論是等傾干涉還是等厚干涉，所產(chǎn)生的干涉條紋都有涉還是等厚干涉，所產(chǎn)生的干涉條紋都有

4、一定位置，這些干涉稱為定域干涉。一定位置，這些干涉稱為定域干涉。 當光源是點光源時，凡是兩束光相當光源是點光源時，凡是兩束光相遇處都可看到干涉條紋，這些干涉稱為遇處都可看到干涉條紋，這些干涉稱為非定域干涉。非定域干涉。前往察看屏察看屏分光板分光板補償板補償板全反鏡全反鏡粗調(diào)手輪粗調(diào)手輪細調(diào)手輪細調(diào)手輪程度調(diào)理螺絲程度調(diào)理螺絲前往前往豎直調(diào)理螺絲豎直調(diào)理螺絲一一 、利用非定域等傾干涉條紋測單色、利用非定域等傾干涉條紋測單色光波長光波長 非定域等傾干涉條紋的調(diào)理非定域等傾干涉條紋的調(diào)理 調(diào)理調(diào)理M1 、M2背后的三個螺絲，使背后的三個螺絲，使得得M1 鏡中的兩組反射點的最亮點重合。鏡中的兩組反射點

5、的最亮點重合。從察看屏上看干涉圖樣。從察看屏上看干涉圖樣。 記下記下M1鏡的初始位置，然后每縮進或冒鏡的初始位置，然后每縮進或冒出出20個條紋記錄一次個條紋記錄一次M1鏡的位置，依次記鏡的位置，依次記錄錄d0 、d1 、d2 d11共共12個數(shù)。，根據(jù)公個數(shù)。，根據(jù)公式式 ，用逐差法求波長。，用逐差法求波長。Nd2 測定單色光的波長測定單色光的波長二、察看和記錄各種干涉條紋二、察看和記錄各種干涉條紋1. 調(diào)理觀調(diào)理觀M1鏡的位置，察看和記錄非定域鏡的位置，察看和記錄非定域和定域的等傾干涉條紋。和定域的等傾干涉條紋。2.減小減小M1與與M2之間的間隔可看到條紋之間的間隔可看到條紋變稀、變粗，直至

6、視場中剩下一兩條彎變稀、變粗，直至視場中剩下一兩條彎曲條紋，調(diào)理曲條紋，調(diào)理M2一側(cè)的程度微調(diào)螺絲，及一側(cè)的程度微調(diào)螺絲，及M1鏡的微調(diào)螺旋，察看和記錄非定域和定鏡的微調(diào)螺旋，察看和記錄非定域和定域的等厚干涉條紋。域的等厚干涉條紋。三、白光條紋的調(diào)理三、白光條紋的調(diào)理 調(diào)出等厚干涉條紋，換上白光光源，調(diào)出等厚干涉條紋，換上白光光源，微調(diào)微調(diào)M1可察看到彩色條紋。當彩色條可察看到彩色條紋。當彩色條紋中心黑條紋位于視場中心時，儀器處紋中心黑條紋位于視場中心時，儀器處于零光程點。于零光程點。 前往前往012345i+id前往前往 嚴禁手摸一切光學外表嚴禁手摸一切光學外表 丈量時，微調(diào)螺旋只能向一個方向轉(zhuǎn)動，丈量時，微調(diào)螺旋只能向一個方向轉(zhuǎn)動，中途不能反向。中途不能反向。 不要過分