关关雎鸠 南邮 大学物理课件 11-5迈克耳孙干涉仪

物理学第五版

11-5 迈克耳孙干涉仪

一

迈克耳孙干涉仪光路及结构反射镜 M1

M1 M2反 射 镜 M2

M1 移动导轨单 色 光 源 分光板 G1

补偿板 G 2成 45 角1

G1//G 2 与 M1 , M2第十一章 光学

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M 2 的像 M'2反射镜 M 1单 色 光 源

dM1 M2反 射 镜 M2

G1

G2

光程差 Δ 2 d第十一章 光学2

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M'2反射镜 M1

当 M1不垂直于M 2 时，可形成劈尖 型等厚干涉条纹. 反 射 镜 M2

单 色 光 源

G1

G2

第十一章 光学

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二 迈克耳孙干涉仪的主要特性(1)两相干光束完全分开； (2)两光束的光程差可调. M'2 d M1 d移动反射镜

d kM1

2

G1

G2

M2

移 动 距 离

干涉 条纹 移动 数目4

第十一章 光学

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干涉条纹的移动

当 M1与 M 之 2 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 .5

第十一章 光学

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M'2 M1

d

光程差

Δ 2d

nG1G2

M2

插入介质片光程差

Δ' 2d 2(n 1)t光程差变化

t

Δ' Δ 2(n 1)t

第十一章 光学

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M'2 M1

d

2(n 1)t k

nG1G2

M2

干涉条纹移动数目 介质片厚度

t

k t n 1 2

第十一章 光学

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例 在迈克耳孙干涉仪的两臂中，分别 插入 l 10.0 cm 长的玻璃管，其中一个抽成 5 真空， 另一个则储有压强为 1.013 10 Pa 的空气 , 用以测量空气的折射率 n . 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1.013 105 Pa 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 .第十一章 光学

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已知

l 10.0 cm

λ 546 nm

解

Δ1 Δ2 2(n 1)l 107.2 7

107.2 107.2 546 10 cm n 1 1 2l 2 10.0 cm 1.000 29

第十一章 光学

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本章目录

选择进入下一节：11-4 劈尖 牛顿环

11-5 迈克耳孙干涉仪11-6 光的衍射 11–7 单缝衍射 11-8 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 11-9 衍射光栅第十一章 光学10