5迈克耳逊干涉仪 2.ppt

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1、迈克耳逊（A.A.Michelson）美籍德国人（1852-1931）,迈克尔逊1852年12月19日出生在普鲁士，2岁时随父母移民美国。1907年诺贝尔物理学奖授予芝加哥大学的迈克耳逊，以表彰他对光学精密仪器及用之于光谱学与计量学研究所作的贡献由于迈克尔逊干涉仪将两相干光束完全分开。迈克尔逊用干涉仪最先以光的波长测定了国际标准米尺的长度。因为在相同条件下，光的波长高度稳定而且便于复制。迈克尔逊干涉仪还被用来研究光谱线的精细结构，这大大推动了原子物理与计量科学的发展，迈克尔逊干涉仪的原理还被发展和改进为其他许多形式的干涉仪器。目前根据迈克耳逊的基本原理研制的各种精密仪器广泛用于生产和科研领域

2、。Highlight迈克耳逊干涉仪单色光源反射镜反射镜与成角补偿板分光板移动导轨扩束镜干涉条纹的特征迈克耳逊干涉仪是严格的双光束干涉装置。干涉等效于空气中的空气薄膜干涉。一、平行等倾圆条纹(1)内疏外密，内高外低(2)等倾圆条纹的变化h每减少/2：视场中心内陷一个条纹，视场内条纹向中心收缩，条纹变稀疏h每增加/2：视场中心外冒一个条纹，视场内条纹向外扩张，条纹变稠密M12211半透半反膜补偿板反射镜反射镜光源薄膜SM2M1G1G2能够数的条纹数决定了测量精度。若可以数出1/20个条纹的变化，则测量精度为/40。每移动半个波长，要外冒（或内陷）一个条纹，若移动N个，则移动距离D为

3、：(3)M’1、M2重合漆黑一片。1、2光束在G1背面内侧和背面外侧各反射一次，即存在半波损（取决于所镀膜层）二、等厚干涉条纹在Ｍ1Ｍ2的相交处,两束光等光程,即干涉仪两臂等光程,不论哪种波长,交点处都对应零光程差，但是由于半波损失，该处是暗纹，周围彩色分布，常用来确定交线的位置。1、Ｍ1Ｍ2不平行2、白光做光源？迈克耳逊干涉仪激光器光源分光板补偿板扩束镜反射镜M1反射镜M2观察屏M2移动导轨应用：▲测折射率：▲测量微小位移ln光路1中插入待测介质，产生附加光程差：M11▲测波长总强度是它们的非相干叠加双线光谱的光源（钠灯5890，5896）在P点产生的光强慢变调制因子（包络）▲测量波

4、长接近的双谱线的波长差干涉条纹的反衬度将随光程差的改变作周期变化谱线宽度与能级寿命关系测不准原理谱线宽度为的光源所发波列的持续时间为：谱线宽度为的光源所发波列的长度为：光场的时间相干性相干时间相干长度不同色光是不相干的，总光强非相干叠加定量分析总光强慢变调制因子（包络）I0为光源总强度它可以由相互等价的三个量来描述：时间相干性问题来源于光源所发波列长度是有限的，亦即光源是非单色的。1、空间相干性和时间相干性都着眼光波场中各点（次波源）是否相干。空间相干性问题来源于光源的空间宽度时间相干性问题来源于光源的频谱宽度空间相干性问题表现在波场的横方向（波前）上时间相干性问题表现在波场的纵方

5、向（波线）上2、反比公式光场的相干性小结作业：2-23，2-24，2-25，2-26，2-27