文档介绍：摘要:迈克尔逊干涉仪,是1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作,为研究“以太”漂移而设计制造出来的精密光学仪器。它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。通过调整该干涉仪,可以产生等厚干涉条纹,也可以产生等倾干涉条纹。主要用于长度和折射率的测量。在近代物理和近代计量技术中,如在光谱线精细结构的研究和用光波标定标准米尺等实验中都有着重要的应用。利用该仪器的原理,研制出多种专用干涉仪。关键字:迈克尔逊干涉仪,Hc-Nc激光器及电源,扩束镜(凸透镜),挡光片一片,升降台,玻璃板,口光光源。一、迈克尔逊干涉仪工作原理干涉条纹是等光程差点的轨迹,因此,要分析某种干涉产生的图样,必求出相干光的光程差位置分布的函数。若干涉条纹发生移动,一定是场点对应的光程差发主了变化,引起光程差变化的原因,可能是光线长度L发生变化,或是光路中某段介质的折射率n发生了变化,或是薄膜的厚度e发生了变化。G2是一面镀上半透半反膜,Ml、M2为平面反射镜,Ml是固定的,M2和G1精密丝相连,使其可以向前后移动,最小读数为10-4mm,可估计到10-5mm,Ml和M2后各有几个小螺丝可调节其方位。当M2和Ml,严格平行时,M2会移动,表现为等倾干涉的圆环形条纹不断从中心“吐出”或向中心“吞进”。两平面镜之间的“空气间隙”距离增大时,中心就会“吐出”一个个条纹;反之则“吞进”°M2和Ml'不严格平行时,则表现为等厚干涉条纹,在M2移动时,条纹不断移过视场中某一标记位置,M2平移距离d与条纹移动数N的关系满足。迈克尔逊干涉仪示意经M2反射的光三次穿过分光板,而经Ml反射的光通过分光板只一次。补偿板的设置是为了消除这种不对称。在使用单色光源时,可以利用空气光程来补偿,不一定要补偿板;但在复色光源时,由于玻璃和空气的色散不同,补偿板则是不可或缺的。如果要观察白光的干涉条纹,臂基本上完全对称,也就是两相干光的光程差要非常小,这时候可以看到彩色条纹;假若Ml或M2有略微的倾斜,就可以得到等厚的交线处(d二0)的干涉条纹为中心对称的彩色直条纹,中央条纹由于半波损失为暗条纹。二、迈克尔逊干涉仪介绍迈克尔逊干涉仪是光学干涉仪中最常见的一种,其发明者是美国物理学家阿尔伯特•亚伯拉罕•迈克耳孙。迈克耳孙干涉仪的原理是一束入射光分为两束后各自被对应的平面镜反射回来,这两束光从而能够发生干涉。干涉中两束光的不同光程可以通过调节干涉臂长度以及改变介质的折射率来实现,从而能够形成不同的干涉图样。迈克耳孙和爱德华•威廉姆斯•莫雷使用这种干涉仪于1887年进行了著名的迈克耳孙-莫雷实验,并证实了以太的不存在。三、配置在一台标准的迈克耳孙干涉仪中从光源到光检测器之间存在有两条光路:一束光被光学分束器(例如一面半透半反镜)反射后入射到上方的平面镜后反射回分束器,之后透射过分束器被光检测器接收;另一束光透射过分束器后入射到右侧的平面镜,之后反射回分束器后再次被反射到光检测器上。注意到两束光在干涉过程中穿过分束器的次数是不同的,从右侧平面镜反射的那束光只穿过一次分束器,而从上方平面镜反射的那束光要经过三次,这会导致两者光程差的变化。对于单色光的干涉而言这无所谓,因为这种差异可以通过调节干涉臂长度来补偿;但对于复色光而言由于在介质中不同色光存在色散,这往往需要在右侧平面镜的路径上加一块和分束器同样材料利厚度的补偿板,从而能够消除由这个