文档介绍：迈克尔逊干涉仪改进
迈克尔逊干涉仪,由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。利用该 仪器的以便将入射光分成振幅接近相等的反射光⑴和透射光⑵，故
G1 又称为分光板。 G2 也是平行平面玻璃板，与 G1 平行放置，厚度和折射率 均与G1相同。由于它补偿了光线⑴和⑵因穿越G1次数不同而产生的光程差, 故称为补偿板
透过G1向着Ml前进，这两束光分别在M2、Ml上反射后逆着各自的 入射方向返回，最后都达到E处。因为这两束光是相干光，因而在E处的观 察者就能够看到干涉条纹。
由 Ml 反射回来的光波在分光板 Gl 的第二面上反射时，如同平面镜反射 一样，使Ml在M2附近形成Ml的虚像Ml'，因而光在迈克尔逊干涉仪中自 M2和Ml的反射相当于自M2和Ml'的反射。由此可见，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Ml'平行时（此时Ml和M2严格互相垂直），将观察到环形的等倾干 涉条纹。一般情况下， Ml 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）。
（二） 公式解释迈克尔逊干涉仪原理
单色光波长的测定
用波长为入的单色光照明时，迈克尔逊干涉仪所产生的环形等倾干涉圆条 纹的位置取决于相干光束间的光程差，而由 M2 和 Ml 反射的两列相干光波的 光程差为
△ =2dcos i （l）
其中i为反射光⑴在平面镜M2上的入射角。对于第k条纹，则有 2dcos ik = kA （2）
当M2和Ml'的间距d逐渐增大时，对任一级干涉条纹，例如k级，必定是 以减少cosik的值来满足式(2)的，故该干涉条纹间距向ik变大(cos ik值 变小)的方向移动，即向外扩展。这时，观察者将看到条纹好像从中心向外
“涌出”，且每当间距d增加入/2时，就有一个条纹涌出。反之，当间距 由大逐渐变小时，最靠近中心的条纹将一个一个地“陷入”中心，且每陷入 一个条纹，间距的改变亦为入/2。
因此，当M2镜移动时，若有N个条纹陷入中心，则表明M2相对于Ml移近 了
d = N (3)
反之，若有 N 个条纹从中心涌出来时，则表明 M2 相对于 Ml 移远了同样的距 离。
如果精确地测出M2移动的距离△ d,则可由式(3)计算出入射光波的波长。
测量钠光的双线波长差△入 钠光2条强谱线的波长分别为入1 = nm和入2 = nm,移动M2, 当光程差满足两列光波⑴和⑵的光程差恰为入1的整数倍，而同时又为入2 的半整数倍，即
k1 入 1=(k2 + )入 2
这时入1光波生成亮环的地方，恰好是入2光波生成暗环的地方。如果两列 光波的强度相等，则在此处干涉条纹的视见度应为零(即条纹消失)。那么干 涉场中相邻的 2 次视见度为零时，光程差的变化应为
L = k入1=(k+1)入2 (k为一较大整数) 由此得
入1 一入2 ==
于是
△入二入1 一入2 ==
式中入为入1、入2的平均波长。
对于视场中心来说，设M2镜在相继2次视见度为零时移动距离为△ d，则 光程差的变化△ L应等于2卜d，所以△入=(4)
二、 迈