文档介绍：实验二十三
迈克尔孙干涉仪实验
大连海事大学物理系
实
验
背
景
光的干涉现象是光的波动性的一种表现。当一束光被分成
两束，经过不同路径再相遇时，如果光程差小于该束光的
相干长度，将会出现干涉现象。
迈克尔孙干涉仪是一种利用
分振幅
的方法实现干涉的精密
光学仪器。迈克尔孙曾用它完成了三个著名的实验：“否
定”以太“的迈克尔孙
——
莫雷实验，光谱精细结构研究，
利用光波波长标定长度单位
m
。
迈克尔孙干涉仪结构简单、光路直观、精度高。根据迈克
尔孙关涉仪的基本原理发展的各种精密仪器已广泛应用于
生产和科研领域。
实验原理
激光器
d
M
2
'
S
M
2
分光板
G
2
1
2
1
补偿板
迈
克
尔
孙
干
涉
仪
光
路
原
理
图
M
1
E
2
θ
θ
S
d
C
A
B
1
2
D
M
1
M
2
'
迈克尔孙干涉仪利用
等倾干涉
产生干涉条纹。
?
?
cos
2
d
CD
AC
?
?
?
面光源产生的等倾干涉
光程差为：
M
1
、
M
2
?
平行
?
等倾条纹
?
k
=
?
?
2
1
2
?
?
k
（亮纹）
（暗纹）
M
1
移动
?
/ 2
可观察到移动一个条纹，
当
M
1
移动
?
d
，移动了
?
k
个条纹
:
M1
M2
k
d
?
?
?
2
?
?
?
cos
2
d
?
实
验
内
容
调整迈克尔孙干涉仪，
看到等倾干涉
同心圆环。
测氦氖激光的波长
,
记录每吞没
50
个中心
圆环时
M
1
的位置
di
。
k
d
?
?
?
2
?
迈克尔孙
干涉仪的读数系统
主尺
(
左侧）
粗动手轮读数窗口
（中间）
微动手轮
（右侧）
最后读数为：

6
mm
可测量
10
-
7
m
的微小位移。
数据处理
(
采用
逐差法
）
i
环数
N
i
d
i
i+10
环数
N
10+
i
d
10+
i
Δ
d
i
=
d
i
+10
?
d
i
1
50

11
550

2
100

12
600

3
150

13
650

4
200

14
700

5
250

15
750

6
300

16
800

7
350

17
850

8
400

18
900