迈克耳逊干涉仪(2014)

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迈克尔逊干涉仪(Michelson Interferometer

基础物理实验25测量空气折射率Measurements of the refractive index of air UsingMichelson Interferometer南开大学基础物理实验教学中心基础物理实验室在许多精密测量中，必须考虑测量环境的空气折射率对测量的影响，对测量结果进行修正。

通常，空气折射率与真空折射率相差是很小的，约在10-4数量级上。

因此不可能直接利用折射定律来测量，而是通过干涉方法测量。

迈克尔逊干涉仪（Michelson Interferometer）是1883年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。

在近代物理和近代计量技术中，如在光谱线精细结构的研究和用光波标定标准米尺等实验中都有着重要的应用。

迈克尔逊干涉仪是一个分振幅法的双光束干涉仪，可以实现等倾和等厚两种干涉。

完成一臂带有气室迈克尔逊干涉仪的组装和调整，学习利用加压法测量气体折射率，利用最小二乘法处理实验数据。

所提供的仪器用具光学平台、He-Ne激光器、平面反射镜两个、分束板、扩束镜、20cm气室、气压表，充气皮球及放气阀、屏依原理图自组仪器调整仪器●保证光在气室内通过的长度与气室的标称长度一致●在观察屏上获得大小要适中的等倾干涉条纹给气室充入不同气压的空气，记录气压分别为100mmHg 、150mmHg 、200mmHg 、250mmHg 时的条纹变化的数目，每个气压下测量三次。

假定空气折射率与气压成线形关系，利用最小二乘法处理实验数据。

N LP P n o o 21λ∆+=加压法测量？如何保证光在气室内通过的距离与气室标称长度一致？组装干涉仪的过程中，用什么作为基准进行各部件的调节依据•实验过程中平台振动对迈克尔逊干涉仪有何影响？这样的影响有何用途？•实验中放气时，条纹有可能冒出和陷入。

在气室内气压与外界一致时，放置气室的光程与另一路相比是大还是小？•如和利用迈克尔逊干涉仪测量一厚度已知的玻璃折射率。

迈克尔逊干涉仪测透明介质的折射率

课例研究飞花四溅的瞬间，孩子的思维已进入心灵深处。

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本节课是练习课，先完成一组10以内的数连加，体会运用加法交换律与结合律简算。

然后完成一组1～100的自然数连加，学生先说算法，再计算分享，在分享中思辨，体会省略的部分及结合的组数，有效地突破了重难点。

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迈克尔逊干涉仪测透明介质的折射率■曾　吉　（贵州师范大学　物理与电子科学学院　550025）【摘　要】　实验利用光的干涉测量透明介质折射率，在迈克尔逊干涉仪的光路中插入透明介质调出的干涉条纹与未插入时调出的干涉条纹相同，平面反射镜M 1位置的改变量与待测透明介质使光产生的光程差相等，再用光程的定义公式即可求出测透明介质的折射率。

为了结果更加精确，实验采用白光、钠光作为实验光源对其结果进行比较，得出结果符合：波长小折射率大，波长大折射率小。

【关键词】　迈克尔逊干涉仪；透明介质；折射率【中图分类号】　G642.3 【文献标识码】　A 【文章编号】　2095-3089（2018）09-0229-01引言：迈克尔逊干涉仪是光学实验中常用的仪器。

在大学物理光学实验中，测透明介质折射率常用掠入射法。

采用迈克尔逊干涉仪来测量透明介质（玻璃片）的折射率，是一种不常见的测量方法。

在本次实验中，首先用白光作为光源测量透明介质的折射率，白光为光源的干涉实验中，用的是日常台灯发出的光，其主要成分是汞。

再将光源换为钠光来测量透明介质的折射率。

本次实验采用迈克尔逊干涉仪测量透明介质（玻璃片）的折射率是利用不放介质时产生的光程差与放介质时产生的光程差相等，也就是都要调出清晰的干涉圆环。

迈克尔逊干涉仪

实验原理1.迈克尔逊干涉仪图1是迈克尔逊干涉仪实物图。

图2是迈克尔逊干涉仪的光路示意图，图中Ｍ1和Ｍ２是在相互垂直的两臂上放置的两个平面反射镜，其中Ｍ1是固定的；Ｍ２由精密丝杆控制，可沿臂轴前、后移动，移动的距离由刻度转盘(由粗读和细读2组刻度盘组合而成)读出。

在两臂轴线相交处，有一与两轴成45°角的平行平面玻璃板G1，它的第二个平面上镀有半透（半反射）的银膜，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。

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，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′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M１′平行时(此时M１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，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)。

2.单色光波长的测定用波长为λ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Ｍ1反射的两列相干光波的光程差为Δ＝2dcosi (1)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2dcosi k＝kλ(2)当Ｍ２和Ｍ1′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cosi k的值来满足式(2)的，故该干涉条纹间距向i k变大(cos i k值变小)的方向移动，即向外扩展。

迈克尔逊干涉仪

图1-1
M K
M J
（1-1）
式中，K为弹簧的扭转常数，根据转动定律式中，J为物体绕转轴的转动惯量，β为角加速度，由上式得
K
2 令 J
M J
（1-2）
，忽略轴承的磨擦阻力矩，由（1-1）、（1-2）得
d 2 K 2 2 dt J
为光线的入射角，d为空气层的厚度。
当M1、M2‘平行时将产生等厚干涉
a
M1 M2/
M1与M2/不平行，条纹定域在空气锲表面或附近。若 d很小，则条纹为直线（如尖劈实验），且平行于M1与 M2/的交线。若d变大，则条纹变为弧线（如牛顿圈实验）。第k级亮条纹满足：kλ =2dcos 。
4.点光源产生的非定域干涉条纹的形成
水平拉簧手轮
垂直拉簧鼓轮
标尺
主尺读数
光路原理图
d
M2 ' M1
2
G1
G2
1
M2激Biblioteka 器半透半反膜1’
2’
补偿板
迈克耳逊干涉仪产生的干涉，与M1、M2之间的空气薄膜产生的干涉一样。
2. 迈克尔逊干涉仪的工作原理
M1、M2为两垂直放置的平面反射镜，分别固定在两个垂直的臂上。G1、 G2平行放置，与M2固定在同一臂上，且与M1和M2的夹角均为45度。M1
数学方法计算其转动惯量是相当困难的，通常要用实
验的方法来测定其转动惯量。
实验目的
1、了解用扭摆测量弹簧扭转常数的方法； 2、掌握形状规则和形状不规则几何体 (刚体)转动惯量的测量方法。 3、验证转动惯量平行轴定理。
实验内容
• 1. 用扭摆测定几种不同形状物体的转动惯量和弹簧的扭转常数，并与理论值进行比较。

迈克尔逊干涉仪.pptx

粗调手轮
逆时针转动
细调手轮
Байду номын сангаас
粗调手轮细调手轮
顺时针转动
• 1．读数机构 • • 主尺1mm，粗动轮0.01mm，微动轮0.0001mm 仪器误差 0.00005mm
• 2．零点误差：粗动轮与微动轮零点不匹配
• 读数轮特点：“微”带“粗”动，“粗”动“微”不动
• 消除方法：先调“微”指零，再将“粗”对齐刻线 • 3．空程误差：螺纹间隙误差 • 消除方法：始终沿一个方向旋转读数轮 • 4．等光程位置判断：视场中心无干涉条纹；该位置前后条纹吞吐状态改变
M2 M2 水槽转动螺丝1
M2 M2
M2 M2
转动螺丝2
M2 M2
M2 M2
转动螺丝3
M2 M2
分光束
等倾干涉条纹
M2
M1
M 2 M1 与 M 2
M1 M 2
M1
M1
重合
M2
迈克尔逊干涉仪的调节
反复细致地调节，使圆环形等倾条纹大小不因观察位置而变（即无吞吐现象）为止。
观察屏E 读数窗读数轮粗动轮
补偿板G2
动镜M2
定镜M1 水平拉簧
微动轮
垂直拉簧
迈克尔逊干涉仪
实验原理
1.迈克尔逊干涉仪结构及其光路
光程差为：
L 2nd cos i
2d=n‫ﬨ‬
动镜位置： **.*****mm
主尺读数粗调手轮读数细调手轮读数
结构；光路；补偿板；两反射镜方位调节、动镜位置变化及读数

迈克尔逊干涉仪实验中碰到的问题及其处理方法

迈克尔逊干涉仪实验1. 观察点光源非定域干涉时，屏上只看到一大片光斑，看不到干涉条纹，怎么办？移走扩束镜，调节激光管方位，配合调M1、M2后螺钉，使由M1、M2反射的最亮光点能大致回到激光管中，此时入射光与分光板成45°角。

然后重新微调M1、M2后面的螺钉，使得屏上两排光点中最亮光点完全重合，重合的标准是最亮光点中出现细条纹（其它光点也有细条纹），再放上扩束镜，屏上必看到干涉条纹。

2. 观察点光源非定域干涉时，屏上只看到干涉圆弧，没看到干涉圆环，怎么办？调节水平拉簧螺钉和垂直拉簧螺钉，使干涉条纹往变粗变稀方向移动，必可调出干涉圆环的圆心。

3. 调节微调旋钮时，没看到圆环“冒出”或“缩进”，怎么办？原因：可能是微调旋钮与移动可动镜M1的精密丝杆之间出现了“滑丝”。

办法：可调节粗调大手轮，使M1重新移到一个粗调位置，再使微调手轮多转几圈，确保微动鼓轮螺帽与螺杆间无间隙（空程误差），转动微动鼓轮，必可看到圆环“冒出”或“缩进”现象。

每次正式测量读数前，为防止空程误差，也应使微动鼓轮多转几圈，看到圆环“冒”或“缩”时才往一个方向转动读数，中途中微动鼓轮不能反转。

4. 如何对M1位置进行读数？该读数由三部分组成：①标尺读数，只读出整毫米数即可，不需估读；②粗调大手轮读数，直接由窗口读出毫米的百分位，也不需估读；③微动鼓轮读数，由微动鼓轮旁刻度读出，需要估读一位，把读数（格数）乘10-4即毫米数。

M1位置读数为上三读数之和。

5.什么是定域干涉？什么是非定域干涉？干涉条纹是定域还是非定域的，取决于光源的大小。

如果是点光源，条纹是非定域的，在平面镜M1M2反射光波重叠区域内都能看到干涉条纹。

如果在扩束镜与分光板间放一毛玻璃，则点光源发出的球面波经毛玻璃散射成为扩展面光源，条纹则是定域干涉（等倾干涉条纹）。

6.迈克耳逊干涉仪中补偿板、分光板的作用是什么？分光板是后表面镀有半反射银膜的玻璃板，激光入射后经半反射膜能分解为两束强度近似相等光线。

迈克尔逊干涉仪原理

迈克尔逊干涉仪原理
迈克尔逊干涉仪是一种光学仪器，用于测量光波的波长和空间间隔。

它的原理基于干涉现象，通过将光波分成两束，并使其经过不同的光路，最后再进行干涉。

原理如下：第一束光经过一个分束器（半透明镜）分成两束，一束直接穿过，称为参考光束；另一束反射到一个移动的反射镜上，这束光称为待测光束。

两束光分别在反射镜上反射后再次汇聚在分束器上，形成干涉。

当反射镜的位置移动时，参考光束和待测光束在分束器上产生的干涉图样会发生变化。

通过观察这一变化，可以计算出光波的波长和待测光束与参考光束之间的间距。

迈克尔逊干涉仪的优点是测量精度高，且适用于大范围的波长测量。

它被广泛应用于光学研究、精密测量和干涉仪器的校准中。

迈克尔逊干涉仪的异常现象及分析

伊犁师范学院本科生毕业论文（设计）开题报告论文题目：迈克尔逊干涉仪在实验中异常现象分析和处理学生姓名：程晓虎系专业：物理科学与技术学院物理学专业学号： 2011070201003指导教师：阿尔达克开题报告时间：年月日伊犁师范学院教务处制填表说明和要求1、开题报告作为毕业论文（设计）答辩小组对学生答辩资格审查的主要依据材料之一。

此报告应在指导老师指导下，学生在毕业论文（设计）工作前期内完成，经指导老师签署意见，同意后生效。

2、学生阅读论文、资料的篇数一般不少于10篇，开题报告中应包括文献综述、选题依据、可行性分析及预期成果。

字数不少于2000字。

3、开题报告内容字号为宋体字小四号，行间距为1.5倍行距。

此表一式一份，随同学生毕业（设计）论文一起有各系存档。

一、文献阅读二、开题报告一、文献综述迈克尔逊干涉仪,是1883年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。

主要用于长度和折射率的测量。

在近代物理和近代计量技术中，如在光谱线精细结构的研究和用光波标定标准米尺等实验中都有着重要的应用。

利用该仪器的原理，研制出多种专用干涉仪。

(一）迈克尔逊干涉仪工作原理干涉条纹是等光程差点的轨迹，因此，要分析某种干涉产生的图样，必求出相干光的光程差位置分布的函数。

若干涉条纹发生移动，一定是场点对应的光程差发生了变化，引起光程差变化的原因，可能是光线长度L发生变化，或是光路中某段介质的折射率n发生了变化，或是薄膜的厚度e发生了变化。

G2是一面镀上半透半反膜，M1、M2为平面反射镜，M1是固定的，M2和G1精密丝相连，使其可以向前后移动，最小读数为10-4mm，可估计到10-5mm, M1和M2后各有几个小螺丝可调节其方位。

当M2和M1’严格平行时，M2会移动,表现为等倾干涉的圆环形条纹不断从中心“吐出”或向中心“吞进”。

迈克尔逊干涉仪的调节

迈克尔逊干涉仪的调节方法粗调在透镜L上贴一个箭头形状的小纸片,这时在视场中会看到小箭头的三个像。

调节定镜M2后的螺钉,会发现其中有一象为动像,即为定镜M2所反射的像;另外两个为不动像,为动镜M1所反射的像,即定像。

这样,通过调节定镜M2后的螺钉,使动像与右面的定像重合,这时,在视场中若能看到比较粗、比较弯的条纹,则说明动镜M1与定镜M2已经大致垂直。

若看不到条纹或条纹较细。

则需微调粗调手轮,即略微移动动镜M1的位置,然后再重复上述步骤,直至出现较粗、较弯曲的条纹为止。

细调观察条纹的走向,如果条纹是水平走向的,则调节垂直拉簧螺线;如果条纹是垂直走向的,则调节水平拉簧螺丝;如果条纹呈45°走向,调节水平和垂直拉簧螺丝皆可,通过调节可以使45°走向的条纹调节到水平或垂直走向,此时即可调节相应的拉簧螺丝,注意要向条纹变粗、变弯曲的方向调节。

通过上述调节,即可以使视场中出现迈克尔逊干涉圆环。

4消除视差若上下左右改变视角可以看到环心处有条纹的“冒出”和“缩进”现象,则说明有视差存在。

其原因为动镜M1和定镜M2不严格垂直。

调节方法是上下改变视角调节垂直拉簧螺丝,左右改变视角调节水平拉簧螺丝(注意一定要微调),直至上述现象消失为止。

此时动镜M1和定镜M2就完全垂直了。

1干涉条纹的调整迈克尔逊干涉仪的调节是一个精细的工作,教学中要求在短时间内正确快捷地调节出等倾干涉条纹对学生有一定的难度。

而且教材对调节中可能出现的情况并无详细的叙述,学生在调节的过程中,常出现如下问题:打开激光器光源后,如果在观察屏内只能看见一片亮区,无干涉条纹,有可能是Ｍ1、Ｍ2镜的固定螺丝松动,光源不垂直入射,需首先调节Ｍ1、Ｍ2镜垂直。

处理方法是:拿下观察屏,在Ｍ1镜中会看到两排光点(这是因为玻璃板的每个平行界面都有反射,故光点不止一个。

但是Ｍ1镜是高反射镜,所以它反射的光点光强最强),先旋紧Ｍ1、Ｍ2镜的底座固定螺丝,调节两镜背后的微调螺丝让两排中最亮的点对齐即可。

迈克尔逊等倾及等厚干涉图样

迈克尔逊等倾及等厚干涉图样前言：在大学物理实验中，使用的是传统迈克尔逊干涉仪，其常见的实验内容是：观察等倾干涉条纹，观察等厚干涉条纹，测量激光或钠光的波长，测量钠光的双线波长差，测量玻璃的厚度或折射率等。

本文用Mathematica软件数值模拟了迈克尔逊等倾及等厚干涉，并用Origin软件处理数据，得到了等倾及等厚干涉图样。

1. 迈克尔逊千涉仪中等倾等厚干涉条纹1.1迈克尔逊等倾干涉是薄膜干涉的一种。

薄膜此时是均匀的，光线以倾角i入射，上下两条反射光线经过透镜作用汇聚一起，形成干涉。

由于入射角相同的光经薄膜两表面反射形成的反射光在相遇点有相同的光程差，也就是说，凡入射角相同的就形成同一条纹，故这些倾斜度不同的光束经薄膜反射所形成的干涉花样是一些明暗相间的同心圆环.这种干涉称为等倾干涉。

倾角i相同时，干涉情况一样(因此叫做"等倾干涉")h一定时，干涉级数愈高(j愈大)，相当于i2愈小.此外，等倾干涉条纹只呈现在会聚平行光的透镜的焦平面上，不用透镜时产生的干涉条纹应在无限远处，所以我们说等倾干涉条纹定域于无限远处。

2.1.1光程差公式薄膜干涉中两相干光的光程差公式(表示为入射角的函数形式)为式中n为薄膜的折射率;n0为空气的折射率;h为入射点的薄膜厚度;i0为薄膜的入射角;+λ/2为由于两束相干光在性质不同的两个界面(一个是光疏-光密界面，另一是光密-光疏界面)上反射而引起的附加光程差;λ为真空中波长。

薄膜干涉原理广泛应用于光学表面的检验、微小的角度或线度2．1.1干涉图样当光程差为波长整数倍时，形成亮条纹，为半波长奇数倍时是暗条纹。

等倾条纹是内疏外密的同心圆环。

2.2迈克尔逊干涉仪等候干涉图样薄膜干涉分为两种一种叫等倾干涉，另一种称做等厚干涉。

等厚干涉是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜上、下表面而形成的干涉条纹．薄膜厚度相同的地方形成同条干涉条纹，故称等厚干涉．牛顿环和楔形平板干涉都属等厚干涉．2.2.1基本原理当一束平行光ab入射到厚度不均匀的透明介质薄膜上，在薄膜的表面上会产生干涉现象。

迈克尔逊原理的应用

迈克尔逊原理的应用简介迈克尔逊原理是一种光学干涉实验原理，由美国物理学家迈克尔逊发现并命名。

该原理被广泛应用于测量光的波长、精密测距、干扰测量等领域。

本文将介绍迈克尔逊原理的基本原理及其常见应用。

迈克尔逊原理的基本原理迈克尔逊干涉仪是基于迈克尔逊原理设计的一种仪器。

迈克尔逊原理基于干涉的原理，将一束光分成两束光线，分别经过两条光路后再汇聚在一起，然后通过干涉来观察光的波长、干涉条纹等信息。

迈克尔逊干涉仪由以下几个主要部分组成： - 分束器：用于将一束光源分成两束光线。

- 反射镜：分束器将光线引向两个反射镜，然后反射回分束器。

- 探测器：用于测量干涉光的强度。

当两束光线再次汇聚时，如果它们的光程差为波长的整数倍，则会产生干涉现象，形成明暗条纹。

通过测量这些条纹的间距和位置，可以推导出光的波长、物体的距离以及其他相关信息。

迈克尔逊干涉仪的应用光的波长测量迈克尔逊干涉仪是光的波长测量的常用工具。

通过调节其中一个反射镜的位置，使得光程差为零，可以得到明亮的干涉条纹。

然后，通过移动测量平台，观察干涉条纹的移动，测量出条纹的位移，从而计算出光的波长。

光的波长测量在材料研究、光学器件设计等领域具有重要意义。

迈克尔逊干涉仪可以提供非常高精度的波长测量，广泛应用于光学研究实验室和工业实践中。

距离测量利用迈克尔逊原理，可以测量两个物体之间的距离，尤其适用于微小距离的测量。

通过将一个物体放置在其中一个反射镜上，将另一个物体放置在另一个反射镜上，通过观察干涉条纹的变化，可以计算出两个物体之间的距离。

距离测量在制造业的精密加工、测绘学、工程等领域具有广泛的应用。

迈克尔逊干涉仪可以提供高精度和高稳定性的距离测量结果，因此在这些领域中被广泛使用。

干涉测量迈克尔逊干涉仪还可以用于测量干涉现象，如干涉条纹的强度分布、干涉装置的相位差等。

通过观察干涉条纹的形状和变化，可以研究光的干涉特性，分析光学材料的性质以及材料表面的形态变化等。

迈克尔逊干涉实验报告

迈克尔逊干涉实验报告迈克尔逊干涉实验是一种经典的光学实验，通过干涉现象来研究光的性质和波动理论。

本实验利用迈克尔逊干涉仪，观察和分析光的干涉现象，从而深入了解光的波动特性和干涉原理。

本报告将详细介绍迈克尔逊干涉实验的实验原理、实验步骤、实验结果和分析。

实验原理。

迈克尔逊干涉实验是利用干涉仪观察光的干涉现象。

干涉仪由半透镜、反射镜、分束镜等光学元件组成。

当一束光通过分束镜后被分成两束光线，分别经过不同路径反射后再次汇聚在一起，产生干涉现象。

当两束光相遇时，它们的相位差决定了干涉条纹的亮暗程度。

通过调节反射镜的位置，可以改变光的光程差，从而观察到不同的干涉条纹。

实验步骤。

1. 调整干涉仪，使得光线能够正常通过并产生干涉现象。

2. 观察干涉条纹的形态，记录下不同位置的干涉条纹图样。

3. 调节反射镜的位置，改变光的光程差，再次观察干涉条纹的变化。

4. 对实验数据进行记录和分析。

实验结果和分析。

通过观察和记录不同位置的干涉条纹图样，我们可以清晰地看到干涉条纹的亮暗变化。

当光的光程差为整数倍波长时，出现明条纹；当光的光程差为半波长的奇数倍时，出现暗条纹。

这与光的波动理论相符，进一步验证了光的波动特性。

调节反射镜的位置，改变光的光程差，我们可以观察到干涉条纹的位置和亮暗程度发生变化。

这进一步证明了光的波动特性和干涉原理。

通过对实验数据的记录和分析，我们可以得出光的波动特性和干涉原理的定量关系，从而更深入地理解光的本质。

结论。

通过本次迈克尔逊干涉实验，我们深入了解了光的波动特性和干涉原理。

实验结果与理论预期相符，进一步验证了光的波动性质。

通过实验数据的记录和分析，我们得出了光的波动特性和干涉原理的定量关系，为光学理论的研究提供了重要的实验依据。

总结。

迈克尔逊干涉实验是一种经典的光学实验，通过观察和分析光的干涉现象，深入了解了光的波动特性和干涉原理。

本次实验结果与理论预期相符，为光学理论的研究提供了重要的实验依据。

迈克尔逊干涉仪

迈克尔逊干涉仪迈克尔逊干涉仪是1881年由美国物理学家迈克尔逊和莫雷为研究“以太”漂移而设计制造的精密光学仪器。

历史上，迈克尔逊－莫雷实验结果否定了“以太”的存在，为爱因斯坦建立狭义相对论奠定了基础。

迈克尔逊和莫雷因在这方面的杰出成就获得了1883年诺贝尔物理学奖。

在近代物理学和近代计量科学中，迈克尔逊干涉仪具有重大的影响，得到了广泛应用，特别是20世纪60年代激光出现以后，各种应用就更为广泛。

它不仅可以观察光的等厚、等倾干涉现象，精密地测定光波波长、微小长度、光源的相干长度等，还可以测量气体、液体的折射率等。

迈克尔逊干涉仪是历史上最著名的经典干涉仪，其基本原理已经被推广到许多方面，研制成各种形式的精密仪器，广泛地应用于生产和科学研究领域。

实验内容1、调节和观察非定域干涉条纹。

在屏上看到非定域的同心圆干涉条纹，且圆心位于光场的中间。

观察中心条纹的“冒出”或“缩进”、干涉条纹的粗细和密度变化规律（即与平面镜M 1和M‘2之间距离d的关系），并解释之。

2、利用非定域干涉条纹测量He－Ne激光波长。

3、与理论值比较，计算百分误差。

4、调节和观察等倾干涉条纹。

调出严格的等倾干涉条纹，观察总结条纹粗细和密度（间距）的变化规律，并解释之。

5、调节和观察等厚干涉条纹。

调出等厚干涉条纹，观察总结条纹形状、粗细和密度（间距）的变化规律，并解释之。

6、测钠光的双线波长差。

实验的重与难点1、掌握迈氏干涉的干涉原理。

2、干涉环的调节。

实验操作过程难度比较大，实验技巧与实验原理紧密相连。

操作时必须手脑并用，仔细观察，细心调节。

仪器简介1、迈克尔逊干涉仪：实现各种干涉现象，测定光波波长。

2、He－Ne激光器：相干光源，发出波长为6328埃的单色光。

预习要求1、了解迈克尔逊干涉仪的基本原理和组成结构。

2、理解非定域干涉、等倾干涉和等厚干涉的基本原理和干涉条纹形成条件。

3、了解迈克尔逊干涉仪的调整方法和读数方法。

4、了解用迈克尔逊干涉仪测定光波波长的基本原理和方法。

大学物理演示动画--迈克尔逊干涉仪-[福州大学...李培官]

今天是2014年4月25日星期五大学物理演示动画迈克尔逊干涉仪福州大学至诚学院迈克尔逊干涉仪大学物理教研室李培官第十一章
今天是2014年4月24日星期四
大学物理演示动画
--迈克尔逊干涉仪
福州大学至诚学院
大学物理教研室李培官Leabharlann 第十一章.波动光学
大学物理演示动画
迈克尔逊干涉仪
2
1.迈克尔逊干涉仪的结构

2
)
单色光源
1 2
E
反射镜 M2
4
（2） M1 和M2不垂直，M1 和M2 不平行；等厚干涉。
M2的像M 2 反射镜M1
2e (

2
)
M1与M2不垂直
单色光源
1
反射镜 M2
2 E
5
6
M1
M1

M2
M1
M1
M2
b
a
b2
b
a
b2
b1
a1
a2
b1
a2
a1
相干长度：两个分光束产生干涉效应的最大光程差δm为波列长度Lc,δm称为相干长度。相干时间：与相干长度对应的时间 Δt=δm/c
相干长度
7
8
Tips for Better Life
for 2014
欢迎指导
谢谢
今天是2014年4月24日星期四
9
反射镜M1
M1 M 2
G 1 //G 2 , 与M 1、M 2 成450 角。
单色光源分光板G1
反射镜 M2
1
2 E
补偿板 G2
3
（1）M1 和M2垂直， M1 和M2 平行；等倾干涉。反射镜M1 M2的像M 2