文档介绍：CH 4-11、12 迈克耳孙干涉仪 Michelson’s interferometer
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迈克耳孙干涉仪
迈克耳孙在工作
迈克耳孙()
美籍德国人
因创造精密光学仪器,用于进行光谱学和度量学的研究,并精确测出光速,获1907年诺贝尔物理奖。
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十字叉丝
等厚条纹
一. 迈克耳孙干涉仪的光路
镜M2与镜M1像之间空气膜的干涉
M1
2
2
1
1
S
半透半反膜
M2
M1
G1
G2
E
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二. 干涉条纹
1. 等倾圆环
可用扩展光源观察
相邻暗纹的角距离
相邻环线的线距离
--观测透镜焦距
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(1) 当整个视场为暗区(实际由于镀膜视场不暗);
a. 中心亮暗交替,h 每改变,光程改变,暗亮转换一次;
c. 同一位置处( i 固定)条纹随h增加越来越密。
b. 圆环不断从中心涌出并向外散开,h每增加,从中心生出一个新亮点;
(3) 当 h 减小时,1) 相同;2)、3)相反;圆环向中心靠拢
(2) 当 h 增大时,有:
* 等倾条纹特点
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(4) 当白光入射时,只有 h = 0 时视场应为均匀视场。
2. 等厚干涉条纹
M2 不平行于M1’尖劈干涉
h 增大时整套条纹向楔棱边移动
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例
用波长为的单色光观察迈克尔孙等倾干涉圆环。
初始状态,干涉场中有20个暗环,且中心为暗点;移动 M2 后,看到中心吞吐20圆环,而干涉场中还剩10暗环。求(不考虑镀膜)
(1) M2 移动时空气膜厚度增大还是减小?条纹是从
中心“吐出”还是在中心被“吞没”?
(2) M2 移动的距离?
(3) 初态中心暗点的干涉级?
(4) 终态从中心向外数第5个暗环的角位置?
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解:
(1) 在同样的视场中,初态有20个环,终态有10个环条纹变稀疏
初终:膜厚逐渐减小条纹逐渐向中心沉没
(2) 设初态膜厚 h1,末态膜厚 h2,视场角为 i
初
末
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暗环方程
中心
视场边缘
初
末
中心
视场边缘
视场角
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