迈克尔逊干涉仪的调整和使用整理.ppt

为了使测量结果正确，必须避免引入空程，在调 整好零点后，应将手轮按原方向转几圈，直到干 涉条纹开始均匀移动后，才可测量。
绝对不许用手触摸各光学元件，也不许用任何东 西擦拭。
激光不能直射入眼。光纤易断，不可压折。
M1
M2'
在M1、M2‘相交处d很小，
即： d 0
1
出现明暗相间的直条纹－等 厚干涉条纹。
S 2
面光源产生的等厚干涉
实验内容
调整迈克尔逊干涉仪 测氦氖激光的波长
迈克尔逊的读数系统
主尺
粗动手轮读数窗口
微动手轮
最后读数为：33.52246mm
注意事项
转动微动手轮时，粗动手轮随之转动；但在转动 粗动手轮时，微动手轮并不随之转动，因此在读 数前必须调整零点。
迈克尔逊干涉仪
目录
• 实验目的 • 实验原理 • 实验内容 • 读数方法 • 注意事项
实验目的
了解迈克尔逊干涉仪的结构，学习调 节和使用方法。
利用点光源产生的同心圆环干涉条纹 测量单色光的波长。
M1
迈
d
克
M2'
尔
1
逊
干
涉
仪
激光器
S
G1
G2
光 路
原
2
理
图
1
M2
半反射层K
2
E
点光源产生的非定域干涉条纹
实验现象
面光源产生的定域干涉条纹
由面光源产生的在特定区域内存在着
的干涉现象，称为定域干涉。
d
1）等倾干涉
光程差为： AC BC AD
C
θ A
θ D
M1
B
M2'
1 2
源自文库
2d 2d tan sin S
c os
面光源产生的等倾干涉
2d cos
当d一定时，光程差只决定于入（出）射角θ，干涉条纹 是一系列与不同倾角θ相对应的明暗相间的同心圆环条
两个相干的单色点光源所发出的球面波在空间多 处相遇皆可产生干涉，此干涉不局限于某一特定 区域，称为非定域干涉。
点光源产生的非定 S1 域干涉计算示意图
θ
S2
d
M1
M2'
S
G1
G2
RA O
E
光程差为：
2d S A S A
1
2
L 2d 2 R2 L2 R2
由于L>>d,将上式按级数
展开，并略去高阶无穷小
纹，这种相同倾角的光所产生的干涉，称为等倾干涉。
2）等厚干涉
当M1、M2‘有一个很小的角度时， M1、M2‘之间形成楔形空气 薄层，就出现等厚干涉。这时“1”和“2”的光程差仍然可
以近似的用公式： 2d cos
d－观察点处空气层的厚度。θ－入射角。
当θ很小时， cos 1
P
光程差： 2d
M2
项，可得：
L
2dL 2d cos
L2 R 2
k
（明纹）
= 2k 1 （暗纹）
2
若中心处（θ=0）为明条纹，
则： 1 2d1 k1 若改变光程差，使中心仍为明条纹，
则：
2 2d2 k2
那么可得：d d2 d1
1 2
2
1
1 2
k2
k1
1 2
k
由此可见,只要测出干涉仪中M1移动的距离∆d, 并数出相应的“吞吐”环数∆k,就可求出λ.