迈克克尔逊干涉干涉仪的的调整和运用整和运用物理实验中心物理实验中心 目目 录录一一. 实实 验验 目目 的的实实 验验 原原 理理1.仪器构造及光路仪器构造及光路 2.点光源产生的非定域干涉点光源产生的非定域干涉条纹条纹 3.面光源产生的定域干涉条面光源产生的定域干涉条纹纹三三. 实实 验验 内内 容容四四. 读读 数数 方方 法法五五. 注注 意意 事事 项项 实实 验验 目目 的的了解迈克尔逊干涉仪的构造，学习调了解迈克尔逊干涉仪的构造，学习调理和运用方法理和运用方法利用点光源产生的同心圆环干涉条纹利用点光源产生的同心圆环干涉条纹丈量单色光的波长丈量单色光的波长 实实 验验 原原 理理仪器构造及光路仪器构造及光路点光源产生的非定域干涉条纹点光源产生的非定域干涉条纹面光源产生的定域干涉条纹面光源产生的定域干涉条纹 激光器激光器d dM2'SM2G1G2E1212半反射层半反射层K迈克克尔逊干干涉涉仪光光路路原原理理图M1 点光源产生的非定域干涉条纹点光源产生的非定域干涉条纹 两个相关的单色点光源所发出的球面波在两个相关的单色点光源所发出的球面波在空间多处相遇皆可产生干涉，此干涉不局空间多处相遇皆可产生干涉，此干涉不局限于某一特定区域，称为非定域干涉。
限于某一特定区域，称为非定域干涉 SEG1G2M2M1M2'θd2dLORA点光源产生的非定点光源产生的非定域干涉计算表示图域干涉计算表示图光程差光程差为：：由于由于L>>d,将上式按将上式按级数数展开，并略去高展开，并略去高阶无无穷小小项，可得：，可得：=〔明〔明纹〕〕〔暗〔暗纹〕〕S1S2 假假设中心中心处〔〔θ=0〕〕为明条明条纹，，那么：那么：假假设改改动光程差，使中心仍光程差，使中心仍为明条明条纹，，那么：那么：那么可得：那么可得：由此可由此可见,只需只需测出干涉出干涉仪中中M1挪挪动的的间隔隔∆d,并数出相并数出相应的的“吞吐〞吞吐〞环数数∆k,就可求出就可求出λ. 实验景象实验景象 θθSdCAB12DM1M2'面光源产生的定域干涉条纹面光源产生的定域干涉条纹由面光源产生的在特定区域内由面光源产生的在特定区域内存在着的干涉景象，称为定域干存在着的干涉景象，称为定域干涉1 1〕等倾干涉〕等倾干涉光程差为：光程差为：当当d d一定一定时，光程差只决，光程差只决议于入〔出〕射角于入〔出〕射角θθ，干涉条，干涉条纹是一系列与不同是一系列与不同倾角角θθ相相对应的明暗相的明暗相间的同心的同心圆环条条纹，，这种一种一样倾角的光所角的光所产生的干涉，称生的干涉，称为等等倾干涉。
干涉面光源产生的等倾干涉面光源产生的等倾干涉 2〕等厚干涉〕等厚干涉 当当M1、、M2‘有一个很小的角度有一个很小的角度时，， M1、、M2‘之之间构构成楔形空气薄成楔形空气薄层，就出，就出现等厚干涉等厚干涉这时“1〞和〞和“2〞的光程差依然可以近似的用公式：〞的光程差依然可以近似的用公式： d－察看点－察看点处空气空气层的厚度θ－入射角－入射角PSM1M2'12面光源产生的等厚干涉面光源产生的等厚干涉当当θ很小很小时，， 光程差：光程差：在在M1、、M2‘相交相交处d很小，很小，即：即：出出现明暗相明暗相间的直条的直条纹－等－等厚干涉条厚干涉条纹 实实 验验 内内 容容调整迈克尔逊干涉仪调整迈克尔逊干涉仪测氦氖激光的波长测氦氖激光的波长 迈克尔逊的读数系统迈克尔逊的读数系统主尺主尺粗动手轮读数窗口粗动手轮读数窗口微动手轮微动手轮最后读数为：最后读数为：33.52246mm33.52246mm 注注 意意 事事 项项u转动微动手轮时，粗动手轮随之转动；但在转动转动微动手轮时，粗动手轮随之转动；但在转动粗动手轮时，微动手轮并不随之转动，因此在读粗动手轮时，微动手轮并不随之转动，因此在读数前必需调整零点。
数前必需调整零点u为了使丈量结果正确，必需防止引入空程，在调为了使丈量结果正确，必需防止引入空程，在调整好零点后，应将手轮按原方向转几圈，直到干整好零点后，应将手轮按原方向转几圈，直到干涉条纹开场均匀挪动后，才可丈量涉条纹开场均匀挪动后，才可丈量u绝对不许用手触摸各光学元件，也不许用任何东绝对不许用手触摸各光学元件，也不许用任何东西擦拭u激光不能直射入眼光纤易断，不可压折激光不能直射入眼光纤易断，不可压折。