大學(xué)物理學(xué)教程（第二版）下冊：14-4 邁克耳孫干涉儀 等傾干涉

1、第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué) 物理學(xué)教程物理學(xué)教程 （第二版）（第二版）14 14 4 4 邁克耳孫干涉儀邁克耳孫干涉儀 等傾干涉等傾干涉 單色光源單色光源 21 MM 反反 射射 鏡鏡 2 M 反射鏡反射鏡 1 M 一一 邁克耳孫干涉儀邁克耳孫干涉儀 ，且與，且與 成成 角角 21 MM、 45 21 /GG 移動導(dǎo)軌移動導(dǎo)軌 1 M 2 G補償板補償板 分光板分光板 1 G 第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué) 物理學(xué)教程物理學(xué)教程 （第二版）（第二版）14 14 4 4 邁克耳孫干涉儀邁克耳孫干涉儀 等傾干涉等傾干涉 邁克耳孫干涉儀實物邁克耳孫干涉儀實物 第十四章第十四章 波動光學(xué)波

2、動光學(xué) 物理學(xué)教程物理學(xué)教程 （第二版）（第二版）14 14 4 4 邁克耳孫干涉儀邁克耳孫干涉儀 等傾干涉等傾干涉 邁克耳孫干涉儀實驗裝置邁克耳孫干涉儀實驗裝置 第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué) 物理學(xué)教程物理學(xué)教程 （第二版）（第二版）14 14 4 4 邁克耳孫干涉儀邁克耳孫干涉儀 等傾干涉等傾干涉 單色光源單色光源 反射鏡反射鏡 1 M 反反 射射 鏡鏡 21 MM 1 G 2 G 2 M d 光程差光程差d2 的像的像 2 M 2 M 第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué) 物理學(xué)教程物理學(xué)教程 （第二版）（第二版）14 14 4 4 邁克耳孫干涉儀邁克耳孫干涉儀 等傾干涉等傾干涉 反

3、反 射射 鏡鏡 2 M 21 MM 反射鏡反射鏡 1 M 單色光源單色光源 1 G 2 G 光程差光程差d2 的像的像 2 M 2 M d 第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué) 物理學(xué)教程物理學(xué)教程 （第二版）（第二版）14 14 4 4 邁克耳孫干涉儀邁克耳孫干涉儀 等傾干涉等傾干涉 當(dāng)當(dāng) 不垂直于不垂直于 時，可形成劈尖時，可形成劈尖 型等厚干涉條紋型等厚干涉條紋. 1 M 2 M 反射鏡反射鏡 1 M 單色光源單色光源 1 G 2 G 反反 射射 鏡鏡 2 M 2 M 第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué) 物理學(xué)教程物理學(xué)教程 （第二版）（第二版）14 14 4 4 邁克耳孫干涉儀邁克耳孫干

4、涉儀 等傾干涉等傾干涉 1 G 2 G 2 M 1 M d 2 M 干涉干涉 條紋條紋 移動移動 數(shù)目數(shù)目 邁克爾孫干涉儀的主要特性邁克爾孫干涉儀的主要特性 兩相干光束在空間完全分開，并可用移動反射鏡或兩相干光束在空間完全分開，并可用移動反射鏡或 在光路中加入介質(zhì)片的方法改變兩光束的光程差在光路中加入介質(zhì)片的方法改變兩光束的光程差. 移移 動動 距距 離離 1 M d 2 kd 移動反射鏡移動反射鏡 M1 第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué) 物理學(xué)教程物理學(xué)教程 （第二版）（第二版）14 14 4 4 邁克耳孫干涉儀邁克耳孫干涉儀 等傾干涉等傾干涉 當(dāng)當(dāng) 與與 之間之間 距離變大時距離變大時

5、，圓形干涉，圓形干涉 條紋從中心一個個長出條紋從中心一個個長出, 并向外擴張并向外擴張, 干涉條紋干涉條紋 變密變密; 距離變小時，圓距離變小時，圓 形干涉條紋一個個向中形干涉條紋一個個向中 心縮進(jìn)心縮進(jìn), 干涉條紋變稀干涉條紋變稀 . 2 M 1 M 第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué) 物理學(xué)教程物理學(xué)教程 （第二版）（第二版）14 14 4 4 邁克耳孫干涉儀邁克耳孫干涉儀 等傾干涉等傾干涉 2 M 1 G 2 G d 2 M 1 M 光程差光程差d2 tnd) 1(22 插入介質(zhì)片后光程差插入介質(zhì)片后光程差 光程差變化光程差變化 tn) 1(2 ktn )1(2 干涉條紋移動數(shù)目干涉條紋

6、移動數(shù)目 21 n k t 介質(zhì)片厚度介質(zhì)片厚度 t n 第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué) 物理學(xué)教程物理學(xué)教程 （第二版）（第二版）14 14 4 4 邁克耳孫干涉儀邁克耳孫干涉儀 等傾干涉等傾干涉 例例 在邁克耳孫干涉儀的兩臂中，分別插入玻璃管在邁克耳孫干涉儀的兩臂中，分別插入玻璃管, 長為長為 ，其中一個抽成真空，其中一個抽成真空， 另一個則儲有另一個則儲有 壓強為壓強為 的空氣的空氣 , 用以測量空氣的折射率用以測量空氣的折射率 . 設(shè)所用光波波長為設(shè)所用光波波長為546 nm，實驗時，向真空玻璃管中逐實驗時，向真空玻璃管中逐 漸充入空氣漸充入空氣 ，直至壓強達(dá)到，直至壓強達(dá)到 為止為止 . 在此在此 過程中過程中 ，觀察到，觀察到107.2 條干涉條紋的移動，試求空氣的條干涉條紋的移動，試求空氣的 折射率折射率 . cm0 .10l Pa10013. 1 5 n Pa10013. 1 5 解解 29000. 1 2 2 .107 1 l n 2 .107)1(2ln 2 .107 21 l G M1 M2 真空真空 空氣空氣 第十四章第十四章 波動光學(xué)波動光學(xué) 物理學(xué)教程物理學(xué)教程 （第二版）（第二版）14 14 4 4 邁克耳孫干涉儀邁克耳孫干涉儀 等傾干涉等傾干涉 1 n 二二 等傾干涉等傾干涉 2 M 1 G 2 G d 2 M 1 M id 2 r sin1