1、邁克爾孫干涉儀的調(diào)節(jié)和使用,大連大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,主講教師：部德才,目 錄,一. 背景知識(shí)介紹 二. 實(shí) 驗(yàn) 目 的 三. 實(shí) 驗(yàn) 原 理 四. 實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容 五. 注 意 事 項(xiàng),邁克耳孫（A.A.Michelson） 美籍德國(guó)人,背景知識(shí)介紹,邁克爾孫干涉儀在科學(xué)發(fā)展史上起了很大的作用; 著名的邁克爾孫干涉實(shí)驗(yàn)否定了“以太”的存在; 發(fā)現(xiàn)了真空中的光速為恒定值，為愛因斯坦的相對(duì)論奠定了基礎(chǔ); 邁克爾孫于1907年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。,實(shí) 驗(yàn) 目 的,了解邁克爾孫干涉儀的結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握其調(diào)節(jié)和使用方法。 通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加深對(duì)干涉原理的理解。 學(xué)習(xí)邁克爾孫干涉儀測(cè)定波長(zhǎng)的方

2、法。,實(shí) 驗(yàn) 原 理,邁克爾孫干涉儀的結(jié)構(gòu)與光路 邁克爾孫干涉儀的調(diào)節(jié)與讀數(shù)方法,半透半反膜,M1和M2是精密磨光的平面反射鏡， 分別裝在相互垂直的兩臂上， M2固定， M1而可通過精密絲桿 沿臂長(zhǎng)的方向移動(dòng)。,G1和G2是兩塊完全相同的玻璃板,G2被稱為補(bǔ)償板，是為了使光束2也同光束1一樣地 三次通過玻璃板，以保證兩光束間的光程差不致過大。,M1和M2與G1和G2 成45角傾斜安裝。,在G1的后表面上鍍有半透明的銀膜， 能使入射光分為振幅相等的反射光和透射光。,實(shí)驗(yàn)原理邁克爾孫干涉儀的結(jié)構(gòu)與光路,半透半反膜,實(shí)驗(yàn)原理邁克爾孫干涉儀的結(jié)構(gòu)與光路,由于G1銀膜的反射， 使在M1 附近形成M2的一

3、個(gè)虛像M2,當(dāng)調(diào)節(jié)M2使M1與M2相互精確地垂直， 在屏幕上可觀察到圓形的等傾條紋,因此光束1 和光束2 的干涉 等效于由M1 和M2之間 空氣薄膜產(chǎn)生的干涉,光程差：,實(shí)驗(yàn)原理邁克爾孫干涉儀的結(jié)構(gòu)與光路,當(dāng),測(cè)波長(zhǎng)：,實(shí)驗(yàn)原理干涉條紋,實(shí)驗(yàn)原理儀器調(diào)節(jié)與讀數(shù)方法,光源,定鏡M2,動(dòng)鏡M1,玻璃板G1,玻璃板G2,主尺,粗調(diào)手輪,觀測(cè)屏,底座,讀數(shù)窗口,微調(diào)手輪,實(shí)驗(yàn)原理儀器調(diào)節(jié)與讀數(shù)方法,M1在導(dǎo)軌上由粗動(dòng)手輪和微動(dòng)手輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而前后移動(dòng)。 M1位置的讀數(shù)為：. (mm) 在mm刻度尺上讀出。 粗動(dòng)手輪：每轉(zhuǎn)一圈可動(dòng)全反鏡移動(dòng)1mm，讀數(shù)窗口內(nèi)刻度盤轉(zhuǎn)動(dòng)一圈共100個(gè)小格，每小格為0.01mm

4、，由讀數(shù)窗口內(nèi)刻度盤讀出。 微動(dòng)手輪：每轉(zhuǎn)一圈讀數(shù)窗口內(nèi)刻度盤轉(zhuǎn)動(dòng)一格，即M1移動(dòng)0.01mm，微動(dòng)手輪有100格，每格0.0001mm，還可估讀下一位。由微動(dòng)手輪上刻度讀出。 注意螺距差的影響。,主尺,粗動(dòng)手輪讀數(shù)窗口,微動(dòng)手輪,最后讀數(shù)為：33.52246mm,實(shí)驗(yàn)原理儀器調(diào)節(jié)與讀數(shù)方法,實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容,調(diào)節(jié)邁克爾孫干涉儀，觀察等傾干涉條紋 測(cè)氦氖激光的波長(zhǎng),注 意 事 項(xiàng),為了使測(cè)量結(jié)果正確，必須避免引入空程，應(yīng)將手輪按原方向轉(zhuǎn)幾圈，直到干涉條紋開始均勻移動(dòng)后，才可測(cè)量。 邁克耳孫干涉儀是精密光學(xué)儀器，絕對(duì)不能用手去觸摸各光學(xué)元件，也不許用任何東西擦拭。 不可動(dòng)的部件：動(dòng)鏡后部的螺釘、動(dòng)鏡 需要調(diào)節(jié)的部件：光源、定鏡螺釘（2粗調(diào) 2細(xì)調(diào)）、粗動(dòng)手輪與微動(dòng)手輪 在操作時(shí)應(yīng)注意安全，不要讓激光直射入人眼，以防燒傷眼睛。光纖易斷，不可壓折。,預(yù)習(xí)思考題,1、根據(jù)邁克耳孫干涉儀的光路，說