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迈克尔逊干涉仪实验思考题.doc

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迈克尔逊干涉仪实验思考题.doc

上传人:sxlw2016 2019/11/29 文件大小:86 KB

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迈克尔逊干涉仪实验思考题.doc

文档介绍

文档介绍:等倾干涉的特点干涉条纹为同心圆环中心条纹的干涉级数高厚度增大,条纹外涌:中心点:迈克尔逊干涉仪是如何发明的?是用来干什么的?以太漂移实验迈克尔逊的名字是和迈克尔逊干涉仪及迈克尔逊-莫雷实验联系在一起的,实际上这也是迈克尔逊一生中最重要的贡献。在迈克尔逊的时代,人们认为光和一切电磁波必须借助绝对静止的“以太”进行传播,而“以太”是否存在以及是否具有静止的特性,在当时还是一个谜。有人试图测量地球对静止“以太”的运动所引起的“以太风”,来证明以太的存在和具有静止的特性,但由于仪器精度所限,遇到了困难。,建议用罗默的天文学方法研究这一问题。迈克尔逊知道这一情况后,决心设计出一种灵敏度提高到亿分之一的方法,测出与有关的效应。 1881年他在柏林大学亥姆霍兹实验室工作,为此他发明了高精度的迈克尔逊干涉仪,进行了著名的以太漂移实验。他认为若地球绕太阳公转相对于以太运动时,其平行于地球运动方向和垂直地球运动方向上,光通过相等距离所需时间不同,因此在仪器转动90°时,。迈克尔逊用最初建造的干涉仪进行实验,这台仪器的光学部分用蜡封在平台上,调节很不方便,测量一个数据往往要好几小时。实验得出了否定结果。改进仪器 1884年在访美的瑞利、开尔文等的鼓励下,他和化学家莫雷(Morley,EdwardWilliams,1838~1923)合作,提高干涉仪的灵敏度,得到的结果仍然是否定的。1887年他们继续改进仪器,光路增加到11米,花了整整5天时间,仔细地观察地球沿轨道与静止以太之间的相对运动,结果仍然是否定的。这一实验引起科学家的震惊和关注,与热辐射中的“紫外灾难”并称为“科学史上的两朵乌云”。随后有10多人前后重复这一实验,历时50年之久。对它的进一步研究,导致了物理学的新发展。迈克尔逊的另一项重要贡献是对光速的测定。早在海军学院工作时,由于航海的实际需要,他对光速的测定开始感兴趣。测定光速 1879年开始光速的测定工作。他是继菲佐、傅科、科纽之后,第四个在地面测定光速的。他得到了岳父的赠款和政府的资助,使他能够有条件改进实验装置。他用正八角钢质棱镜代替傅科实验中的旋转镜,由此使光路延长600米。返回光的位移达133毫米,提高了精度,改进了傅科的方法。他多次并持续进行光速的测定工作,其中最精确的测定值是在1924~1926年,在南加利福尼亚山间22英里长的光路上进行的,其值为(299796±4)km/s。迈克尔逊从不满足已达到的精度,总是不断改进,反复实验,孜孜不倦,精益求精,整整花了半个世纪的时间,最后在一次精心设计的光速测定过程中,不幸因中风而去世,后来由他的同事发表了这次测量结果。他确实是用毕生的精力献身于光速的测定工作。迈克尔逊在基本度量方面也作出了贡献迈克尔逊干涉仪出了测波长,还能测什么?5-10种其他物理量,如何测。测杨氏模量取一截面为矩形的梁,给以支撑图所示,其中点受外力P作用。根据力学原理,梁形变不太大时,形变与外力成正比。当梁中点处的最大弯曲挠度满足f《l时,有下关系式式中l为梁的有效长度,a、b分别为梁的宽度、厚度,已知的样品,a、b、l和E是确定值,所以挠度f只随外力P而变化时,当外力有△P变化时,挠度也应有△变化,故下关系式成立当波长不变时,亦为确定值。