【精选】3-5迈克尔孙干涉仪13-5迈克尔孙干涉仪1.pptVIP

* 第五节 迈克尔逊干涉仪 美国物理学家。1852 年12月19日出生于普鲁士斯特雷诺（现属波兰），后随父母移居美国，毕业于美国海军学院，曾任芝加哥大学教授，美国科学促进协会主席,美国科学院院长；还被选为法国科学院院士和伦敦皇家学会会员，1931年5月9日在帕萨迪纳逝世。 迈克耳逊主要从事光学和光谱学方面的研究，他以毕生精力从事光速的精密测量，在他的有生之年，一直是光速测定的国际中心人物。他发明了一种用以测定微小长度、折射率和光波波长的干涉仪（迈克耳逊干涉仪），在研究光谱线方面起着重要的作用。1887年他与美国物理学家E.W.莫雷合作，进行了著名的迈克耳逊-莫雷实验，这是一个最重大的否定性实验，它动摇了经典物理学的基础。他研制出高分辨率的光谱学仪器，经改进的衍射光栅和测距仪。迈克耳逊首倡用光波波长作为长度基准，提出在天文学中利用干涉效应的可能性，并且用自己设计的星体干涉仪测量了恒星参宿四的直径。 S L--透镜 G1--半涂银镜 G2--补偿透镜 M1、 M2反射镜 迈克尔逊干涉仪 1.构造及光路图： E--眼及望远镜 M1 M2 G1 G2 L E M’1 G1//G2=45o M2 与M1不垂直时 ，M2与M1’ 形成空气劈尖 S M1 M2 G1 G2 L 当M2移动半个波长时 光程差改变一个波长 视场中将看到 一条条纹移过。 2.测量原理 当视场中看到N个 条纹移过时，M2 平移的距离为： 3.迈克尔逊干涉仪的应用 ?测量微小长度的变化； ?测量光波长。 E 例：迈克尔逊干涉仪两臂中分别加入20cm长的 玻璃管，一个抽成真空，一个充以一个大气压 的氩气，今以汞光线（?=5460A）入射干涉仪， 如将氩气抽出，发现干涉仪中条纹移动了205条 ，求氩气的折射率。 E S M1 M2 G1 G2 L 解： 相干长度：两束光能够产生干涉，两条光路的最大光程差。也就是一个波列的长度. 可发生干涉 不能发生干涉 普通光源的相干长度较小，只有几毫米;而激光的相干长度从十几米到几十公里，相干性很好。实验室里一般的He-Ne激光,相干长度为30cm. *光程差越小,两子波列重合越多,干涉条纹越清析 相干长度 问题：用屏幕观察杨氏双缝干涉条纹，中央为零级亮纹，两侧远离中央区为什么看不到条纹？ P 1 2 o S M1 M2 G1 G2 L E M’1 测光源的相干长度：（1）使光路1,2等光程（两种方法）。 （2）M2移动距离=相干长度，干涉条纹消失。 5.补偿板的作用 使光路1与光路2等光程 叉丝 半透半 反膜 补偿板 用迈克耳孙干涉仪测气流 迈克耳孙（A.A.Michelson） 因创造精密光学仪器，用以进行光谱学和度量学的研究，并精确测出光速，获1907年诺贝尔物理奖。 美籍德国人 *