迈克尔孙干涉仪的原理与应用
1. 引言
迈克尔孙干涉仪是一种常见的干涉测量仪器，广泛应用于光学领域和物理实验
室中。

它利用干涉现象来测量光的相位差，从而实现对介质折射率的测量、光程差的计算和表面形貌的研究等。

2. 原理
迈克尔孙干涉仪的原理基于干涉现象和Michelson干涉仪的设计。

它由一个光源、分束器、样品光路和参考光路组成。

2.1 干涉现象
干涉是指两束或多束相干光波相遇时，互相叠加形成干涉条纹的现象。

干涉现
象的产生需要符合相干条件，即光源发出的光波具有相干性。

2.2 Michelson干涉仪设计
Michelson干涉仪是由一个光源、分束器、样品光路和参考光路组成。

光源发
出的光经过分束器分为两束光，一束通过样品光路，另一束通过参考光路。

两束光重新相遇，在干涉仪的输出端口形成干涉条纹。

3. 迈克尔孙干涉仪的构造
迈克尔孙干涉仪在Michelson干涉仪的基础上进行了改进，主要是增加了一块
玻璃片作为样品。

样品在光路中引入一个附加的光程差，从而改变干涉条纹的特性。

3.1 分束器
分束器是将来自光源的光分为两束的装置。

常见的分束器包括玻璃板分束器和
波导器。

3.2 样品
样品是在样品光路中引入光程差的元件。

常见的样品包括玻璃片、薄膜和涂层等。

3.3 干涉条纹
干涉条纹是迈克尔孙干涉仪中观察到的光强分布形式。

它由干涉光波的叠加形成，可通过干涉仪的输出端口观察到。

4. 应用
迈克尔孙干涉仪具有广泛的应用领域，如下所示：
4.1 介质折射率测量
通过调节样品光路中的样品厚度或折射率，可以测量样品的折射率。

4.2 光程差计算
利用干涉条纹的变化可计算光程差，从而实现对光路长度的测量。

4.3 表面形貌研究
通过观察干涉条纹的变化，可以研究材料的表面形貌和薄膜的厚度分布等。

4.4 光学实验教学
迈克尔孙干涉仪作为一种常见的光学实验仪器，广泛用于光学实验教学中，帮助学生理解和掌握光的干涉现象。

5. 结论
迈克尔孙干涉仪是一种重要的干涉测量仪器，它利用干涉条纹的形成来测量光学参数和研究材料的表面形貌。

通过调节样品和参考光路中的光程差，可以实现对介质折射率的测量、光程差的计算和表面形貌的研究等。

迈克尔孙干涉仪在光学领域和物理实验室中具有广泛的应用。