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实验四十四迈克耳逊干预仪的

调节与使用

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【实验目的】

1.了解迈克尔逊干预仪的结构，原理和调节

方法。

2.观察等倾干预条纹。

3.测量激光光源的波长。

【实验仪器】

迈克尔逊干预仪，激光器，扩速透镜，手电

筒。

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【实验原理】

1.等倾干预

迈克尔逊干预仪原理光路如图44-2所示：

图44-2迈克耳逊干涉仪光路

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从图44-2来看，光束和两束光到达处的

光程差为：

（44-1）

因为：，所以

而

代入〔44-1〕中，整理后得：

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根据光的干预加强和减弱的条件

当（44-3）

式子中

由〔44-3〕可知：

〔1〕当一定时

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干预级次随倾角〔入射角〕变化。具有相

同倾角的所有光线的光程差都相同，对应同

一级次，故称这种干预为等倾干预。不同的

倾角的光对应于不同的干预级次，于是干预图

样是以光轴为中心的同心圆环。

当时〔相当于垂直入射〕，干预级次最大，

对应于干预圆环中心处。

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时，随着角的的增大，干预级次变

小，对应的干预圆环往外移，即越向边缘，干

预圆环的级次越低〔这与牛顿环的等厚干预圆

环不同〕。

〔2〕当一定时

对应于同一级次，当减小时，倾角必须

减小，那么该级圆环越往内缩小，条纹随之变

宽，看到的现象是干预圆环“内缩〞，中心圆

环“吞入〞，当时，即与重合，整个

视场将无干预圆环出现。

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当增大时，必将增大，看到的现象是干预

条纹变窄，干预圆环“外扩〞，中心圆环“涌

出〞，当增大到一定程度时，也将看不到干

预现象了。

2.根据条纹变化测量光波波长

干预圆环中心处，，那么式〔44-3〕可

以写成：

（44-4）

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当移动镜使增大时，中心圆环便一个一个

“涌出〞，反之，当减小时，中心圆环便一

个一个“吞入〞，由〔44-4〕可知，只要知道

移动的距离和“涌出〞〔或“吞入〞〕的条

纹数目，便可求出光波波长。

（44-5）

反之，光波波长和，也可求出移动的距离，

此为干预测量长度的原理。

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【实验内容】

1.仪器的调整

〔1〕翻开光源，调整光源的水平，使入射光通

过扩束后，有较强的均匀扩展光入射到分光板

上。

〔2〕调整粗调鼓轮，使动镜距分光板的距

离与定镜距的距离近似相等。

〔3〕在处沿着的方向进行观察。

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2.测量光波波长

〔1〕翻开激光光源，缓慢转动仪器的微