《12迈克尔逊.ppt

迈克尔逊简介 实验原理 　　当M1、M2有一个很小的角度时， M1、M2之间形成楔形空气 薄层，就出现等厚干涉。这时“1”和“2”的光程差仍然可以近似 的用公式： d为观察点处空气层的厚度θ为入射角 数据处理 1光和2光的光程差： Δ＝AB＋BC－AD 经数学推导： δ＝2d×COSθ （1）等倾干涉（M1与M2垂直） 　　当观察屏垂直于S1‘S2’轴线时，能看到一组明暗相间的同心园干涉条纹,其园心为S1S2轴线与屏的交点P0,P0点的光程差△=2d，可以证明，屏上任意点P的光程差： △≈2dcos θ 式中θ 为S1’射到P点的光线与M1法线之间的夹角 ，当M1与M2’之间距离d连续改变时，可以看到园心处条纹向外冒出或缩进。由此，可以测量长度或光源波长。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 光程差 相同入射角的光有相同的光程差，干涉图样为一组同心圆。 等倾干涉条纹随d变化图样 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. P S M1 M2 1 2 面光源产生的等厚干涉 当θ很小时， 光程差： 在M1、M2相交处d很小， 即： （2）等厚干涉（M1与M2有一小角度） 　　这时就能观察到等厚干涉条纹 即两镜之间为劈尖干涉。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 等厚干涉条纹随d变化图样 M1 M2’ M1 M2’ M2’ M1 M2’ M1 M1 M2’ Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. （3）条纹特征 等倾干涉条纹 ★θ越小，级次越大， θ=0时级次最高。 ★d增加时条纹涌出，d减小时条纹陷入。 针对θ=0的中央条纹，设涌出或淹没的条纹数N， 则 λ=2Δd/N ★d增大时条纹变细变密，d减小时条纹变粗变疏。 等厚干涉条纹 ★在两镜面交线附近θ很小，干涉条纹是一组平行于M1、M2交线的等间隔的直线条纹。 ★在离两镜面交线较远的地方，d增加，θ随之增加，条纹逐渐发生弯曲，弯曲的方向是凸向中央条纹。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. （4）波长的测量 对K级明条纹有： 当K值一定时： d减少， 增大， 减少，条纹“陷入”， d增大， 　减少， 增大，条纹“涌出”。 中心条纹： ，此时干涉级次最大。 d每增大 条纹改变一级。若改变N个条纹（“涌出”或 “陷入”N个条纹），两平面镜M1M2间距改变 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3、白光干涉（选作） 　　因为干涉条纹的明暗决定于干涉条纹的光程差与波长的关系，用白光光源只有在d=0时附近能观察到干涉条纹，因为这时对各种波长的光来说，其光程差均为λ╱2，故产生直线黑纹，即中央暗纹，两边是对称分布的彩色花纹。而d稍大时，对不同波长的光，其产生干涉明暗纹的条件不同，所产生的各色明暗干涉条纹将会相互重叠，结果使照明均匀，彩色消失。所以只有当d接近于零时才可看到数目不多的彩色干涉条纹，而较远处，只能看到较弱的黑白相间的条纹。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 A