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迈克尔逊干涉仪
迈克尔逊干涉仪
迈克耳逊在工作
迈克耳逊（A.A.Michelson）
美籍德国人
因创造精密光学仪器，用以进行光谱学和度量学的研究，并精确测出光速，获1907年诺贝尔物理奖。
二. 光路图
S
分光板
补偿板
补偿光程,使两光束在玻
璃介质中的光程相等.
扩展光源
2'
2'
M2
M1
1'
1'
1
2
半透半反膜
三 . 工作原理
光束2′和1′发生干涉
若M 1、M2平行 等倾条纹
若M 1、M2有小夹角 等厚条纹
光程差：空气薄膜厚度的两倍
M 1
2
2
1
1
S
M2
M1
G1
G2
E
空气薄膜
迈克耳逊干涉仪中观察到的几种典型条纹
四. 测量原理
空气膜厚度变化 /2
光程差 L=
亮(暗)条纹移过一条
前后调节M2，相当于改变两镜空气间隙的厚度
如果干涉条纹移动N 条，则 M2移动距离：
五. 应用
精确测量长度或长度的变化、测量波长、测量介质折射率及研究光谱线精细结构等
用迈克耳孙干涉仪测气流
光波的空间相干性
讨论光源宽度对干涉条纹衬比度的影响。
x
I
合成光强
0N
x
+1L
0M
0L
-1N
S1
d /2
S2
R
D
光源宽度为 b
b/2
L


M
N

0M
0N
0L
I
非相干叠加
+1L
1N
▲临界宽度
当光源宽度b增大到某个宽度b0时，干涉条纹刚好消失， b0就称为光源的临界宽度。
一级明纹：
D >> d：
R >>b0 , d：
r 1
L'
△x / 2
d
0

D
R
+1L
·
L
r2
r1

r 2
单色光源
b0 / 2
x
L
M

例 在折射率为1.52 的镜头表面涂有一层折射率为1.38的MgF2增透膜，如此膜适用于波长为550nm的光，膜的厚度是多少？
玻璃
空气
介质膜
n1=1
n=1.38
n2=1.52
解:
上下表面两次半波损失
反射光相消
当取k=0
等倾干涉
等倾条纹照相
观察等倾条纹的实验装置和光路
i
n
M
L
S
f
屏
L
f
P
o
r环
B
e
n
n
n > n
i
r
A
C
D
·
·
2
1
S
i
i
i
光束1、2的光程差：
·
·
·
得
或
明纹
暗纹
倾角i相同的光线对应同一条干涉条纹 —等倾条纹

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