文档介绍:当 M1 继续沿原方向前进时, d 逐渐由零增加, 将看到干涉条纹一个一个地从中心冒出
来,每当 d 增加 λ/2,就从中间冒出一个,随着 d 的增加,条纹重叠成模糊一片,图 7-4
表示 d 变化时对于干涉条纹的影响。
二、测量光波的波长
在等倾干涉条件下,设 M1 移动距离 ?d,相应冒出 (或消失 )的圆条纹数 N,则
d 1N (1)
2
由上式可见,我们从仪器上读出 ?d,同时数出相应冒出 (或消失 )的圆条纹数 N,就可以计算出光波的波长 λ。
三、等厚干涉条纹
若 M
不垂直 M,即M
与 M'
2
不平行而有一微小的夹角, 且在 M
与 M'
相交处附近,
1
2
1
1
2
两者形成劈形空气膜层。此时将观察到等厚干涉条纹,凡劈上厚度相同的各点具有相同的
光程差,由于劈形空气层的等厚点的轨迹是平行于劈棱
(即 M1与 M'
2 的交线 )的直线,所以
等厚干涉条纹也是平行于
M1与 M'
2 的交线的明暗相间的直条纹。
当 M1与 M'
2 相距较远时,甚至看不到条纹。若移动
M1使 M1与 M'
2 的距离变小时,开始出
现清晰地条纹,条纹又细又密,且这些条纹不是直条纹,一般是弯曲的条纹,弯向厚度大
的一侧,即条纹的中央凸向劈棱。在 M1 接近 M'2 的过程中,条纹背离交线移动,并且逐渐变疏变粗,当 M1 与 M'2 相交时,出现明暗相间粗而疏的条纹。其中间几条为直条纹,两侧
条纹随着离中央条纹变远,而微显弯曲。
4
随着 M1 继续沿着原方向移动时, M1 与 M'2 之间的距离逐渐增大,条纹由粗疏逐渐变
得细密,而且条纹逐渐朝相反方向弯曲。当
M1与 M'
2 的距离太大时,条纹就模糊不清。图
7-5 表示 M1 与 M'
2 距离变化引起干涉条纹的变化。
四、测定钠光双线 (D 1D 2)的波长差
当 M1与 M'
2 相平行时, 得到明暗相间的圆形干涉条纹。
如果光源是绝对单色的,
则当
M 1 镜缓慢地移动时,虽然视场中条纹不断涌出或陷入,但条纹的视见度应当不变。
设亮条纹光强
I 1,相邻暗条纹光强为
I2,则视见度 V 可表示为
I 1
I 2
V
I 2
I 1
视见度描述的是条纹清晰的程度。
如果光源中包含有波长
λ和 λ相近的两种光波, 而每一列光波均不是绝对单色,
以钠
1
2
黄光为例,它是由中心波长
λ
。每
1= 和 λ2= 的双线组成,
一条谱线又有一定的宽度,如图
7-6 所示,由于双线波长差 ?λ与中心波长相比甚小,故称
5
之为准单色光。
用这种光源照明迈克耳孙干涉仪,它们将各自产生一套干涉图,干涉场中的强度分布
则是两组干涉条纹的非相干叠加,由于
λ和 λ有微小的差异,对应
λ的亮环的位置和对
1
2
1
应 λ的亮环的位置,将随 d 的变化,而呈周期的重合和错开,因此
d 变化时,视场中所见
2
叠加后的干涉条纹交替出现“清晰”和“模糊”甚至消失。设在
d 值为 d1 时, λ和1 λ均为2
亮条纹,视见度最佳,则有
d1
m 1 ,
d2
n 2
(m、 n 为整数 )
2
2
如果 λ ,当 d 值增加到 d ,若满足
1>λ2
2
d 2
m K
1 ,
d 2
n
K
2
(K 为整数 )
2
2
此时对 λ是