迈克尔逊干涉仪迈克尔逊干涉仪工作原理
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发布时间：2024-09-05 04:35
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时间：2024-10-09 04:06
迈克尔逊干涉仪的工作原理基于光程差的分布，这是干涉条纹形成的关键。干涉图样的分析依赖于相干光的光程差位置分布函数。当干涉条纹移动，意味着光程差发生了变化，这种变化可能源于光线长度L、折射率n的变化，或者是薄膜厚度e的改变。
G2面被镀上半透半反膜，M1和M2是平面反射镜，其中M1固定，而M2通过精密丝连接并与G1同步移动，最小调节精度可达10^-4mm，能够实现10^-5mm级别的精确控制。M1和M2之间有可调节的小螺丝，用于调整镜面的方位。当M2与M1严格平行时，会出现等倾干涉现象，表现为圆环形条纹从中心向外或向中心移动，这与空气间隙的增减密切相关。当M2与M1不平行时，会出现等厚干涉条纹，M2的移动会导致条纹沿视场中的标记位置移动，移动距离d与条纹数量N之间存在特定关系。
迈克尔逊干涉仪的设计巧妙，M2的光路经过分光板三次，而M1的光路仅一次。为了消除这种光程不对称，补偿板在单色光源下可选可不选，但如果使用复色光源，补偿板就必不可少，因为玻璃和空气的色散差异需要校正。
在观察白光干涉时，臂的对称性至关重要，为了能看到彩色条纹，光程差需极小。稍有M1或M2的倾斜，就能观察到以等厚交线（d=0）为中心的对称彩色直条纹，其中央条纹由于半个波长的损失而呈现暗色。
扩展资料
迈克尔逊干涉仪,是1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作，为研究“以太”漂移而设计制造出来的精密光学仪器。它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。通过调整该干涉仪，可以产生等厚干涉条纹，也可以产生等倾干涉条纹。主要用于长度和折射率的测量，若观察到干涉条纹移动一条，便是M2的动臂移动量为λ/2，等效于M1与M2之间的空气膜厚度改变λ/2。在近代物理和近代计量技术中，如在光谱线精细结构的研究和用光波标定标准米尺等实验中都有着重要的应用。利用该仪器的原理，研制出多种专用干涉仪。
