高等教育出版社：《物理学教程》教材电子教案（PPT课件，马文蔚第四版）第十七章 波动光学 17-05 迈克尔逊干涉仪

17-5迈克耳孙干涉仪 第十七章波动光学 迈克耳孙干涉仪 反射镜M 显显品 M⊥M2 M,移动导轨 单色光源 射镜M 分光板G1 补偿板G2 G1/G2与M1,M2成45角

17 - 5 迈克耳孙干涉仪 第十七章 波动光学 单 色 光 源 M1 ⊥ M2 反 射 镜 M2 反射镜 M1 一 迈克耳孙干涉仪 1 M2 与 M , 成 角 0 G1 //G2 45 分光板 G1 补偿板 G2 M1 移动导轨

17-5迈克耳孙干涉仪 第十七章 波动光学 M2的像M2 反射镜M M⊥M, 单色光源 反射镜 光程差人=2d

17 - 5 迈克耳孙干涉仪 第十七章 波动光学 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

17-5迈克耳孙干涉仪 第十七章 波动光学 M2 当M,不垂直M, 反射镜M, 时，可形成劈尖 型等厚干涉条纹. 单色光源 反射镜M

17 - 5 迈克耳孙干涉仪 第十七章 波动光学 当 不垂直于 时，可形成劈尖 型等厚干涉条纹. M1 M2 反 射 镜 M2 反射镜 M1 G1 G2 单 色 光 源 M'2

17-5迈克耳孙干涉仪 第十七章 波动光学 迈克尔孙干涉仪的主要特性 两相千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. M2 移动反射镜 M 14 △d △d=△k 2 M 于涉 移动距离 数目

17 - 5 迈克耳孙干涉仪 第十七章 波动光学 G1 G2 d M'2 M2 M1 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

17-5迈克耳孙干涉仪 第十七章 波动光学 干涉条纹的移动 当M,与M%之间 距离变大时，圆形干涉 E 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

17 - 5 迈克耳孙干涉仪 第十七章 波动光学 ➢ 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

17-5迈克耳孙干涉仪 第十七章 波动光学 光程差人=2d M 插入介质片后光程差 M =2d+2(n-1Dt 光程差变化 '-=2(n-1)t 介质片厚度 2(n-1)t=△k2 △k 干涉条纹移动数目 n-12

17 - 5 迈克耳孙干涉仪 第十七章 波动光学 G1 G2 d M2 M1 M'2 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 光程差 Δ = 2d

17-5迈克耳孙干涉仪 第十七章 波动光学 例在迈克耳孙干涉仪的两臂中，分别插入 1=10.0cm长的玻璃管，其中一个抽成真空，另 一个则储有压强为1.013×105Pa的空气，用以测 量空气的折射率n.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. 解4-4，=2(n-1)1=107.22 107.2% n=1+ =1 107.2×546×10-7cm 21 2×10.0cm =1.00029

17 - 5 迈克耳孙干涉仪 第十七章 波动光学 长的玻璃管，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546nm，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 . 例 在迈克耳孙干涉仪的两臂中，分别插入 l =10.0cm 1.013 10 Pa 5  n 1.013 10 Pa 5  n 解 Δ1 − Δ2 = 2(n −1)l =107.2 2 10.0cm 107.2 546 10 cm 1 2 107.2 1 7    = + = + − l n  =1.00029