文档介绍：2
实验十四 迈克耳孙干预仪的调节和使用
迈克耳孙干预仪在近代物理学的发展中起过重要作用。19世纪末，迈克耳孙〔〕与其合作者曾用此仪器进行了“以太漂移”实验、标定米尺及推断光谱精细结构等三项著名的实验 (1)
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、等厚干预条纹
假设M1不垂直M2，即M1与M'2不平行而有一微小的夹角，且在M1与M'2相交处附近，两者形成劈形空气膜层。此时将观察到等厚干预条纹，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，所以等厚干预条纹也是平行于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。假设移动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。
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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距离变化引起干预条纹的变化。
四、测定钠光双线(D1D2)的波长差
当M1与M'2相平行时，得到明暗相间的圆形干预条纹。如果光源是绝对单色的，则当M1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I1，相邻暗条纹光强为I2，则视见度V可表示为
视见度描述的是条纹清晰的程度。
如果光源中包含有波长λ1和λ2相近的两种光波，而每一列光波均不是绝对单色，以钠黄光为例，它是由中心波长λ1λ2=，。每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，故称之为准单色光。
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用这种光源照明迈克耳孙干预仪，它们将各自产生一套干预图，干预场中的强度分布则是两组干预条纹的非相干叠加，由于λ1和λ2有微小的差异，对应λ1的亮环的位置和对应λ2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，视场中所见叠加后的干预条纹交替出现“清晰”和“模糊”甚至消失。设在d值为d1时，λ1和λ2均为亮条纹，视见度最正确，则有
， (m、n为整数)
如果λ1>λ2，当d值增加到d2，假设满足
， (K为整数)
此时对λ1是亮条纹，对λ2则为暗条纹，视见度最差(可能分不清条纹)，从视见度最正确到最差，M1移动的距离为
由和消去K可得二次波长差∆λ
式中为λ1、λ2的平均值。因为视见度最差时，M1的位置对称地分布在视见度最正确位置的两侧，所以相邻视见度最差的M1移动距离∆d与∆λ的关系为
(2)
【实验内容】
*必做内容
，观察等倾干预
(1)用He-Ne激光器作光源，使入射光束大致垂直平面镜M2。在激光器前放一孔屏(或直接利用激光束的出射孔)，激光器经孔屏射向平面镜M2，遮住平面镜M1，用自准直法调节M2背后的三个微调螺丝(必要时，可调节底角螺丝)，使由M2反射回来的一组光点像中的最亮点返回激光器中，此时入射光大致垂直平面镜M2。
(2)使平面镜M1和M2大致垂直。遮住平面镜M2，调节平面镜M1背后的三个微调螺丝，使由M1反射回来的一组光点像中的最亮点返回激光器中，此时平面镜M1和M2大致相互垂直。
(3)观察由平面镜M1、M2反射在观察屏上的两组光点像，再仔细微调M1、M2背后的三个调节螺丝，使两组光点像中最亮的两点完全重合。
(4)在光源和分光板G1之间放一扩束镜，则在观察屏上就会出现干预条纹。缓慢、细心地调节平面镜
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M2下端的两个相互垂直的拉簧微调螺丝，使同心干预条纹位于观察屏中心。
(1)移动M1改变d，可以观察到视场中心圆条纹向外一个一个冒出(或向内一个一个消失)。开始记数时，记录M1镜的位置读数d1。
(2)数到圆条纹从中心向外冒出100个时，再记录M1镜的位置读数d2。
(3)利用式(1)，计算He-Ne激光束的波长λ。
(4)重复上述步骤三次，计算出波长的平均值。最后与公认值λ0=，计算百分误差B。
【实验数据记录】
表1 测量He-Ne激光束的波长
次数