10迈克尔逊干涉仪的调整与使用

实验十迈克尔逊干涉仪的调整与使用光的干涉现象是光的波动性的一种表现.当一束光被分成两束，经过不同路径再相遇时，如果光程差小于该束光的相干长度，将会出现干涉现象.迈克尔逊干涉仪是一种利用分割光波振幅的方法实现千涉的精密光学仪器.自1881年问世以来，迈克尔逊曾用它完成了三个著名的实验：否定“以太”的迈克尔逊一莫雷实验，光谱精细结构和利用光波波长标定长度单位.迈克尔逊干涉仪结构简单、光路直观、精度高，其调整和使用具有典型性.根据迈克尔逊干涉仪的基本原理发展的各种精密仪器已广泛应用于生产和科研领域。【实验目的】1.了解迈克尔逊干涉仪的结构原理和调节方法：2.观察非定域干涉、定域等倾干涉、等厚干涉及白光干涉现象：3.测量光波波长，了解条纹可见度等概念的物理意义，【实验原理】1.迈克尔逊干涉仪的结构原理迈克尔逊干涉仪的典型光路如图M21所示.图中M1和M是两面平面反射镜，分别装在相互垂直的两臂上.M位置固定而M可通过精密丝杆沿臂长方向光源移动：M倾角固定而M的倾角可通过背面螺丝调节.G和G2是两块完全相同的玻璃板，在G的后表面上镀有半透明的银膜，能使入射光分为振幅相等的反射光和透射光，称为分光板.G和G2与M和M成45℃角倾斜安装.由光源发出的光束，通过分光板G分成反射光束1和透射光束2，分别射向M和M,并被反射回到G.由于两束图1迈克尔逊于涉仪的典型光路光是相干光，从而产生干涉.干涉仪中G,称为补偿板，是为了使光束2也同光束1一样地三次通过玻璃板，以保证两光束间的光程差不致过大（这对使用单色性不好的光源是必要的）.由于G1银膜的反射，使在M附近形成M的一个虚象M'.因此，光束1和光束2的干涉等效于由M2和M1'之间空气薄膜产生的干涉2.等倾干涉（定域干涉）如图2所示，波长为入的光束经间隔为d的上下两平面M2和M1'反射，反射后的光束分别为1和2·-51-