《大学物理》课程教学课件（PPT讲稿，高教版）14-4 迈克耳孙干涉仪 等倾干涉

14-4迈克耳孙干涉仪等倾干涉 迈克耳孙干涉仪 反射镜M, 足足品 M1⊥M M,移动导轨 单色光源 扫电电 反射镜 , 分光板G1 补偿板G2 G1/G2,且与M、M,成45角

14 – 4 迈克耳孙干涉仪 等倾干涉 单 色 光 源 M1 ⊥ M2 反 射 镜 M2 反射镜 M1 一 迈克耳孙干涉仪 ，且与 M1、M2 成 角  G1 //G2 45 M1 移动导轨 分光板 G1 补偿板 G2

14-4迈克耳孙干涉仪等倾干涉 迈克耳孙干涉仪实物

14 – 4 迈克耳孙干涉仪 等倾干涉 迈克耳孙干涉仪实物

14-4迈克耳孙干涉仪等倾干涉 迈克耳孙干涉仪实验装置

14 – 4 迈克耳孙干涉仪 等倾干涉 迈克耳孙干涉仪实验装置

14-4迈克耳孙干涉仪等倾干涉 M,的像M2 0 反射镜M, M⊥M, 单色光源 反射镜M 光程差人=2d

14 – 4 迈克耳孙干涉仪 等倾干涉 单 色 光 源 反射镜 M1 反 射 镜 M1 ⊥ M2 G1 G2 M2 d 光程差 Δ = 2d M2 的像 M'2

14-4迈克耳孙干涉仪等倾干涉 M,的像M2 反射镜M, M,⊥M 单色光源 反射镜 . 光程差人=2d

14 – 4 迈克耳孙干涉仪 等倾干涉 反 射 镜 M2 M1 ⊥ M2 反射镜 M1 单 色 光 源 G1 G2 光程差 Δ = 2d M2 的像 M'2 d

14-4迈克耳孙干涉仪等倾干涉 M2 当M,不垂直于M, 时，可形成劈尖 反射镜M 型等厚干涉条纹， 单色光源 反射镜M

14 – 4 迈克耳孙干涉仪 等倾干涉 当 不垂直于 时，可形成劈尖 型等厚干涉条纹. M1 M2 反射镜 M1 单 色 光 源 G1 G2 反 射 镜 M2 M'2

14-4迈克耳孙干涉仪等倾干涉 迈克尔孙干涉仪的主要特性 两相干光束在空间完全分开，并可用移动反射镜或 在光路中加入介质片的方法改变两光束的光程差。 M22 移动反射镜M1 M 几 △d △d =△飞 2 M 干涉 条纹 M 移动距离 移动 数目

14 – 4 迈克耳孙干涉仪 等倾干涉 G1 G2 M2 M1 d M'2 干涉 条纹 移动 数目 ➢ 迈克尔孙干涉仪的主要特性 两相干光束在空间完全分开，并可用移动反射镜或 在光路中加入介质片的方法改变两光束的光程差. 移 动 距 离 M1 d 2  d = k 移动反射镜 M1

14-4迈克耳孙干涉仪等倾干涉 >干涉条纹的移动 当M与M)之间 E 距离变大时，圆形干涉 条纹从中心一个个长出， 并向外扩张，干涉条纹 变密；距离变小时，圆 形干涉条纹一个个向中 心缩进，干涉条纹变稀

14 – 4 迈克耳孙干涉仪 等倾干涉 ➢ 干涉条纹的移动 当 与 之间 距离变大时 ，圆形干涉 条纹从中心一个个长出, 并向外扩张, 干涉条纹 变密; 距离变小时，圆 形干涉条纹一个个向中 心缩进, 干涉条纹变稀 . M2  M1

14-4迈克耳孙干涉仪等倾干涉 M, 光程差 1=2d M 插入介质片后光程差 M2 =2d+2(n-1)t 光程差变化 -4=2(n-1)t 介质片厚度 2(n-1)t=△k元 △k入 干涉条纹移动数目 n-1 2

14 – 4 迈克耳孙干涉仪 等倾干涉 M'2 G1 G2 d M2 M1 光程差 Δ = 2d Δ' = 2d + 2(n −1)t 插入介质片后光程差 光程差变化 Δ'−Δ = 2(n −1)t 2(n −1)t = k 干涉条纹移动数目 1 2   −  = n k t 介质片厚度 t n

14-4迈克耳孙干涉仪等倾干涉 例在迈克耳孙干涉仪的两臂中，分别插入玻璃管， 长为1=10.0cm,其中一个抽成真空，另一个则储有压 强为1.013×103Pa的空气，用以测量空气的折射率.设所 用光波波长为546nm,实验时，向真空玻璃管中逐渐充 入空气，直至压强达到1.013×105Pa为止.在此过程 中，观察到107.2条干涉条纹的移动，试求空气的折射 率n. MT 解4-4=107.22 真空 2(n-1)l=107.2入 空气 米 107.2λ n=1+ =1.00029 21

14 – 4 迈克耳孙干涉仪 等倾干涉 例 在迈克耳孙干涉仪的两臂中，分别插入玻璃管, 长为 ，其中一个抽成真空， 另一个则储有压 强为 的空气 , 用以测量空气的折射率 . 设所 用光波波长为546 nm，实验时，向真空玻璃管中逐渐充 入空气 ，直至压强达到 为止 . 在此过程 中 ，观察到107.2 条干涉条纹的移动，试求空气的折射 率 . l =10.0 cm 1.013 10 Pa 5  n 1.013 10 Pa 5  解 1.000 29 2 107.2 =1+ = l n  2(n −1)l =107.2 Δ1 − Δ2 =107.2 l G M1 M2 真空 空气