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1、大学物理第三章大学物理第三章3 3迈克尔逊迈克尔逊干涉仪干涉仪1 13.8.1 干涉仪干涉仪迈克尔逊干涉仪迈克尔逊干涉仪干涉仪是根据光的干涉原理制成的精密测量仪器，干涉仪是根据光的干涉原理制成的精密测量仪器，它可精密地测量长度及长度的微小改变等。它可精密地测量长度及长度的微小改变等。在现代科学技术中有着广泛的应用。在现代科学技术中有着广泛的应用。干涉仪的种类很多，这里只介绍在科学发展史上干涉仪的种类很多，这里只介绍在科学发展史上起过重要作用并在近代物理和近代计量的发展上起过重要作用并在近代物理和近代计量的发展上仍起着重要作用的仍起着重要作用的迈克尔逊干涉仪。迈克尔逊干涉仪。例例1如图在光路如图
2、在光路2中，中，插入厚度为插入厚度为h 的玻璃板，的玻璃板，已知测得条纹冒出的数目为已知测得条纹冒出的数目为N，所用光源的波长为所用光源的波长为，求玻璃的折射率求玻璃的折射率n解：解：插入厚度为插入厚度为h 的玻璃板的玻璃板使的光束使的光束2要比光束要比光束1多走一段光程，多走一段光程，在屏幕相遇所附加光程差为在屏幕相遇所附加光程差为M2M1EG2G1S22 11 半透半反膜半透半反膜 3.8.2 干涉条纹的可见度干涉条纹的可见度问题：问题：反射式牛顿环的干涉条纹反射式牛顿环的干涉条纹要比透射式牛顿环的干涉条纹清晰。要比透射式牛顿环的干涉条纹清晰。这意味着：这意味着：相干条件只是产生干涉条纹的
3、必要条件，相干条件只是产生干涉条纹的必要条件，能否观察到干涉条纹，还有赖其清晰程度。能否观察到干涉条纹，还有赖其清晰程度。一一干涉干涉条纹可见度条纹可见度（衬比度、对比度、反衬度）（衬比度、对比度、反衬度）为了描述干涉条纹的清晰程度，为了描述干涉条纹的清晰程度，常用常用可见度可见度来定量描述。来定量描述。其定义为：其定义为：干涉条纹中的最大光强。干涉条纹中的最大光强。干涉条纹中的最小光强。干涉条纹中的最小光强。两束光相干叠加时，光强分布为两束光相干叠加时，光强分布为其其值值越越大大干干涉涉条条纹纹的清晰程度越高的清晰程度越高为两束光的光强，不随空间位置而变化为两束光的光强，不随空间位置而变化为
4、相遇处两束光的相位差，为相遇处两束光的相位差，便形成了光强在空间的不均匀分布，便形成了光强在空间的不均匀分布，即形成明暗相间的的条纹即形成明暗相间的的条纹空间不同处，空间不同处， 不同不同从上式可以看出，两束光强度越接近，可见度也越大从上式可以看出，两束光强度越接近，可见度也越大干涉条纹越清晰，因此观察双光束干涉时，干涉条纹越清晰，因此观察双光束干涉时，总设法使他们的光强尽量相等总设法使他们的光强尽量相等当当Io 2 -2 4 -4 4I1衬比度差衬比度差 ( (V V 1) 1)衬比度好衬比度好 ( (V V = 1)= 1)IImaxImino 2 -2 4 -4 *可以来解释可以来解释反反射式牛顿环的干涉条纹射式牛顿环的干涉条纹要比要比透透射式牛顿环的干涉条纹射式牛顿环的干涉条纹清晰清晰的问题。的问题。1231n2n1ndCBAS5E4对对于于牛牛顿顿环环中中玻玻璃璃和和空气的界面来说空气的界面来说结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！16
