文档介绍：迈克尔逊干涉仪
03系04级 龚晓李PB04206002
2006年4月28日
一、 实验目的
1、 了解迈克尔逊干涉仪的原理、结构和调节方法。
2、 观察非定域干涉条纹。
3、 测量透明薄片厚度。
4、 增强对条纹可见度和时迈克尔逊干涉仪
03系04级 龚晓李PB04206002
2006年4月28日
一、 实验目的
1、 了解迈克尔逊干涉仪的原理、结构和调节方法。
2、 观察非定域干涉条纹。
3、 测量透明薄片厚度。
4、 增强对条纹可见度和时间相干性的认识。
二、 实验原理
1、迈克尔逊干涉仪的结构和原理
M 2 ■'
迈克尔逊干涉仪原理图
光源S发出的光射向A板，分成（1）、（2）两束，又经过M］、M2反
射，分别通过A的两表面射向O,相遇发生干涉。B为补偿板，M2 '为M2 对于A的虚像。
2、电光源产生的非定域干涉
当观察屏垂直于Si、S2连线时，干涉图是一组同心圆。
•.•h《Z •••光程差△ = 2h-cosS-（1+ Z • sin25 ）
在8=0处，干涉环中心为亮纹，气=2hi = mM，Ah =气；气=2m
•Mi、M2间距改变半波长时，中心就吞吐一个圆环：距离增大吐出圆环，
距离减小吞进圆环。
3、 条纹的可见度
c 人人 人2 人+人
△人一 1 2 = ——，其中 △人=人—人，人= 2 , AL 为从某一可见度为
AL 2d 1 1 2 2
0的位置到下一个可见度为0的位置光程差的变化量。
4、 时间相干性问题
相干长度l =上=，y为中心波长，△人为谱线宽度
m c-△人 0
相干时间t = Lm = 2= m c c - AA
5、 透明薄片折射率（或厚度）的测量
（1） 白光干涉条纹
只有在d=0附近才能看到干涉条纹，中央条纹为直线黑纹，两旁有
对称分布的彩色条纹。
（2） 固体透明薄片折射率或厚度的测定
d = l - （n — 1）
M ］与A间放入折射率为n,厚度为l的透明物体，中央黑纹消失，
将m ］向a前移d=al，中央条纹会重新出现。
三、实验内容
测透明薄片的厚度
1、 调节仪器水平。
2、 在氦氖激光源前放入小孔光阑，使光照在M2的中心，且反射回的光透
过小孔光阑。调节M2上的三个螺钉，是从小孔出射的激光束经M「M2 反射后在毛玻璃上重合，这时能在毛玻璃上看到两排光点一一重合。
3、 去掉小孔光阑，换上短焦距透镜而是光源成为发散光束，在两光束程差
不太大时，在毛玻璃屏上可观察到干涉条纹，轻轻调节M2后的螺钉，应
出现圆心基本在毛玻璃屏中心的圆条纹。
4、 转动大鼓轮，调节到d=0附近，出现平行直条纹。
5、 移走毛玻璃，换用白光照射，调节小鼓轮，使能在A板上看到彩色干涉 条纹，将中央黑纹调至视野中央，记下此时标尺刻度。
6、 在M 1与A之间放入待测透明薄片，使其与M 1平行，调节小鼓轮到中央 黑纹再次出现在视野中央，记下此时标尺刻度。
两次刻度之差为d,重复测量三次，利用d = l - (n -1)计算薄片厚度，并计算 不确定度。
四、实验数据处理
l=
d = l - (n -1)
••• n = - +1 l
昨(尤-X)2
A 类不确定度 A