文档介绍：光的干涉测量薄膜厚度
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熟悉了解迈克尔逊干涉仪
主要内容：
了解迈克尔逊干涉
仪结构及原理
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1. 迈克尔逊干涉仪光路及结构
测折射率
测波长
可测量10^-7m 的微小位移
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迈克尔逊干涉仪实验论文
袁同庆 网络一班 090602143
摘要：物理实验课的开设对激发学生的求知欲,拓宽其知识面,,讨论了怎么利用迈克尔逊干涉仪测量透明介质的折射率和厚度 还讨论了转动手轮时干涉条纹的吞吐以及干涉条纹的疏密的原因,而且还对能否用点光源做该实验以及把单色光换成白光来做此实验想看到干涉条纹所满足的条件做出了讨论。
关键字:折射率,厚度,干涉条纹吞吐,点光源,白光干涉
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这学期,我们做了光学部分以及近代物理相关的实验,,我熟悉了迈克尔逊干涉仪的结构和工作原理,掌握了迈克尔逊干涉仪的调节方法,观察到了等倾干涉条纹,并且测量到了半导体激光的波长,还了解到了时间的相干,但深入思考,想到了一下几个问题:
(1)怎么利用迈克尔逊干涉仪测量透明介质的折射率，怎么用迈克尔逊干涉仪测量一个玻璃薄片的厚度。
(2)转动手轮时干涉条纹吞吐以及干涉条纹的疏密的原因是什么
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(3)迈克尔逊干涉仪实验能否用点光源 为什么。
(4)假如把单色光换成白光,想看到干涉条纹必须满足什么条件。
从扩展光源S射来的光在G1处分成两部分,反射光⑴经G1反射后向着M2前进,透射光⑵透过G1向着M1前进,这两束光分别在M2,M1上反射后逆着各自的入射方向返回,,因而在E处的观察者就能够看到干涉条纹.
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由M1反射回来的光波在分光板G1的第二面上反射时,如同平面镜反射一样,使M1在M2附近形成M1的虚像M1′,因而光在迈克尔逊干涉仪中自M2和M1的反射相当于自M2和M1′,在迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉与空气薄膜所产生的干涉是等效的.
当M2和M1′平行时(此时M1和M2严格互相垂直),,M1和M2形成一空气劈尖,因此将观察到近似平行的干涉条纹(等厚干涉条纹).
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(1)怎么利用迈克尔逊干涉仪测量透明介质的折射率 怎么用迈克尔逊干涉仪测量一个玻璃薄片的厚度
现就假如已知某透明介质的厚度,要测该透明介质的折射率,我们可以通过以下步骤来实现:
①以钠光为光源调出等倾干涉条纹。
②移动M2镜,使视场中心的视见度最小,记录M2镜的位置;在反射镜前平行地放置玻璃薄片,继续移动M2镜,使视场中心的视见度又为最小,再记录M2镜位置,连续测出6个视见度最小时M2镜位置。
③用逐差法求光程差Δd的平均值,再除以该透明介质得厚度,就是折射率。
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知道了用上面的方法来测折射率就很容易求得一个玻璃薄片的厚度,跟上面的第一跟第二个步骤是一样的,第三个步骤只需把除以介质的厚度改成折射率就可以求得该介质的厚度了.
(2)转动手轮时干涉条纹吞吐以及干涉条纹的疏密的原因是什么
(极限情况重合),两光源到轴外点的距离差异与两光源到平面中心点的距离差异近乎相同差值很小,意味着光程差在很大的角度内变化不大,条纹疏.
(比如说考虑成一个光源就在平面上,令一个光源与之有一定距离):两光源到轴外点的距离差异与两光源到平面中心点的距离差异相比较可知差别较大,意味着光程差在于第一种情况相同的角度区间中变化要大,条纹密。
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上述第2种情况可轻松的看出:两光源到轴外点的距离差比到平面中心点的距离差有减小的趋势,因此可判断:内环为干涉高级次,外环为干涉低级次.
判断吞吐环:光程差增大,,原来的低级次环必定外移,.
(3)迈克尔逊干涉仪实验能否用点光源 为什么
,如果用点光源当然也必然会有干涉现象,,一是要光够强,二是距离够远,,所以不可以用电光源来代替.
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4)假如把单色光换成白光,想看到干涉条纹必须满足什么条件 。
如果用白光作为光源(因为白光是有