文档介绍：迈克耳孙干涉仪实验
大学物理实验
技术物理系
简介
迈克耳逊(Michelson,1852-1931)在1881年设计了一种独特的干涉仪,并用它从事多方面的研究。他首次以镉元素红光波长为单位用干涉仪准确测量了国际米原器的长度,从此长度单位“米”有了绝对标准,他利用光的干涉创造了测量太阳系外星球直径的方法。著名的迈克耳逊—莫雷实验证明了光速与传播方向无关,促进了相对论的建立,迈克耳逊由于这方面的贡献,获得了1907年诺贝尔物理学奖。至今,以他命名的干涉仪仍被广泛应用着,其它一些重要的干涉仪也都是以它为原型演化而来的。
迈克耳逊干涉仪
实验仪器
数据处理
注意事项
实验目的
实验原理
实验内容
实验目的
了解迈克耳孙干涉仪的原理、结构和调整方法。
观察等倾和等厚干涉条纹,了解其形成条件、条纹分布特点及条纹的变化。
测量He-Ne激光的波长。
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实验原理
迈克耳逊干涉仪光路图
M1与M2之间形成的是一个空气薄膜。迈克耳逊干涉仪产生的干涉,与M1、M2之间的空气薄膜产生的干涉一样。改变M1、M2的相对位置,就可以得到各种形式的干涉条纹。
薄膜等倾干涉
薄膜等倾干涉是分振幅干涉。设薄膜上下表面平行。如图
h
S
a1
a2
i
D
A
B
n
C
即入射角相同的点的光程差L相同,故称等倾干涉。干涉图样为同心圆。
条纹方程
(明条纹)
(暗条纹)
a1与a2的光程差为
利用薄膜等倾干涉测波长
干涉图象中,随着d 的增大或减小,条纹从中心“冒出”或向中心“缩入”。设M1移动d时,K的变化量为N则
数出N个条纹对应的d,即可求出波长。
薄膜等厚干涉
若薄膜的上下底面不平行,光线经上下表面反射后得到的一对相干光a1与a2,将不再平行,如图
a2
S
a1
n
h
A
B
C