文档介绍：实验名称:迈克耳孙干涉仪
实验日期:
实验人:缪盈盈
实验目的:
了解迈克耳孙干涉仪的原理、结构及调节方法.
研究定域干涉、非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉及光源的时间相干性、空间相干性.
利用迈克耳孙干涉仪测量氦氖激光的波长.
实验原理:
迈克耳孙干涉仪主要由两个相互垂直的全反射镜M1、M2和一个45°.
,它发出的光被M分为光强大致相同的两束光(1)和(2),如图6-(1)相当于从虚像S’,成像于S’1;光束(2)相当于从虚像S’发出,再经M’2反射成像于S’2(M’2是M2关于M所成的像).因此,单色点光源经过迈克耳孙干涉仪中两反射镜的反射光,可看作是从S’1和S’,S’1与S’2的连线所通过点P0的程差为2d,而在观察屏上其他点P的程差约为2dcosi (其中d是M1与M’2的距离,i是光线对M1或M’2的入射角).因而干涉条纹是以P0为圆心
的一组同心圆,中心级次高,°,则干涉条纹的圆心可偏出观察屏以外,在屏上看到弧状条纹;若偏离更大而d又很小,S’1与S’2的连线几乎与观察屏平行,则相当于杨氏双孔干涉,,只要观察屏在S’1与S’2发出的两束光的交叠区,都可看到干涉条纹,所以这种干涉称为“非定域干涉
”.
,情况就不同了,如图6-,若把面光源看成许多点光源的集合,则这些点光源所分别形成的干涉条纹位置不同,它们相互叠加而最终变成模糊一片,:①M1与M2严格垂直,即M1与M’2严格平行,而把观察屏放在透镜的焦平面上,如图6—23(a),从面光源上任一点S发出的光经M1和M2反射后形成的两束相干光是平行的,它们在观察屏上相遇的光程差均为2dcosi,,干涉条纹是倾角i为常数的轨迹,故称为“等倾干涉条纹”.②M1与M2并不严格垂直,即M1与M’
以证明,,若把观察屏放在M1或M2对于透镜所成的像平面附近,如图6—23(b)所示,,则条纹基本上是厚度d为常数的轨迹,因而称为“等厚干涉条纹”.显然,这两种情况部只在透镜的焦平面或像平面上才能看到清晰的条纹,因而是“定域干涉”.
,,要看到干涉条纹,必须满足光程差小于光源的相干长度的要求,即2dcosi<,ΔL极小,因而仅d≈0时,,却为正确判断d=0的位置提供了一种很好的实验手段.
实验内容:
一、观察与分析He-Ne激光器的非定域干涉现象:
-Ne激光器和迈克耳孙干涉仪的相对位置,使光束分别大致照在M1和M2的中央;调节激光器下的螺