动手轮只能向一个方向转动，中途不能反向。
➢ 数条纹变化数目过程中，若因震动出现条纹抖动 难以辨认时，应暂停数条纹数，待稳定后再继续 数。
问题讨论
1、本实验是用什么方法处理数据的？此法 有何优点？
答：是用逐差法处理数据的。优点为：可 以充分利用数据，体现出多次测量的优点， 减小了测量误差。
问题讨论
i0
级次K越大。
圆心处，i 0
2d
K 2d
光程差的改变
两相干光束在空间完全分开，可用移动反射镜的方法改变两 光束的光程差.
M'2 M1
d
d
移动反射镜
d K
2
M1
移
干涉
G1
G2
M2
动 距
离
条纹 移动 数目
等倾干涉圆环的特点
2、随距离d增大，条纹变密
K级明纹： 2d cosik K K+1级明纹： 2d cosik1 (K 1)
当光源是扩展光源时，不论是 等倾干涉还是等厚干涉，所产 生的干涉条纹都有一定位置，
这些干涉称为定域干涉。
当光源是点光源时，凡是两束光相 遇处都可看到干涉条纹，这些干涉
称为非定域干涉。
点光源产生的非定 S1 域干涉计算示意图
i
S2
d
M1
M2'
S
G1
G2
RA O
E
光程差为：
2d S A S A
1
问题讨论
4、调节非定域干涉条纹时，若观察到的条 纹又细又密是何原因？如何调节使条纹 变得又粗又稀？
5、简述本实验所用干涉仪的读数方法。 6、怎样利用干涉条纹的“涌出”和“陷入”
来测定光波的波长？
干涉条纹
M1
的移动
M2
当M1 与 M2 之
之间距离变大 时，圆形干涉 条纹向外扩张, 干涉条纹变密。
干涉条纹
M1
的移动
M 12
当M1 与 M2 之
之间距离变大 时，圆形干涉 条纹向外扩张, 干涉条纹变密。
干涉条纹
M1
的移动
M 12
当M1 与 M2 之
之间距离变大 时，圆形干涉 条纹向外扩张, 干涉条纹变密。
实验目的
1. 了解迈克尔逊干涉仪的原理、结构和调 整方法。
2. 观察等倾和等厚干涉条纹，了解其形成 条件条纹分布特点及条纹的变化。
3. 测量He-Ne激光的波长。
实验仪器
M1镜
分束镜A
补偿板B
M2镜 观察屏
直尺
读数窗
粗动轮
微动轮
水平拉簧 垂直拉簧
迈克尔逊的读数系统
主尺
粗动手轮读数窗口
最后读数为：？32.52215mm
干涉条纹
M1
的移动
M 12
当M1 与 M2 之
之间距离变大 时，圆形干涉 条纹向外扩张, 干涉条纹变密。
干涉条纹
M1
的移动
M 12
当M1 与 M2 之
之间距离变大 时，圆形干涉 条纹向外扩张, 干涉条纹变密。
干涉条纹
M1
的移动
M 12
当M1 与 M2 之
之间距离变大 时，圆形干涉 条纹向外扩张, 干涉条纹变密。
微动手轮
迈克耳逊干涉仪光路图
M2'
d
M1
M2
光
G1 G2
源
半透半反膜 分光板
补偿板
等倾干涉
d
S
B
M1
i
A
i
C
M’2
i
D
1
2
AB BC AD
2d 2d tan i sin i cosi
2d cosi
点光源产生的非定域干涉条纹
两个相干的单色点光源所发出的球面波在空间多 处相遇皆可产生干涉，此干涉不局限于某一特定 区域，称为非定域干涉。
M1
干涉条纹
的移动
M 12
当M1 与 M2 之
之间距离变大 时，圆形干涉 条纹向外扩张, 干涉条纹变密。
M1
干涉条纹
的移动
M 12
当M1 与 M2 之
之间距离变大 时，圆形干涉 条纹向外扩张, 干涉条纹变密。
M1
干涉条纹
的移动
M 12
当M1 与 M2 之
之间距离变大
时，圆形干涉
条纹向外扩张,
重播
时，可形成劈尖
型等厚干涉条纹.
反
射
镜
G2
M2
等
倾
干
涉
条
M1
M 1 M 1与 M 2
M2
M2
纹
M2
M2 重 合
M1
M1
等
厚
干
涉 条
M1
M1
M1
纹
M2
M2
M2
M2 M1
M2 M1
下一页是干涉条纹变化过程的动画
干涉条纹
M1
的移动
M2
当M1 与 M2 之
之间距离变大 时，圆形干涉 条纹向外扩张, 干涉条纹变密。
M1
干涉条纹
的移动
M 12
当M1 与 M2 之
之间距离变大 时，圆形干涉 条纹向外扩张, 干涉条纹变密。
M1
干涉条纹
的移动
M 12
当M1 与 M2 之
之间距离变大 时，圆形干涉 条纹向外扩张, 干涉条纹变密。
M1
干涉条纹
的移动
M 12
当M1 与 M2 之
之间距离变大 时，圆形干涉 条纹向外扩张, 干涉条纹变密。
干涉条纹
M1
的移动
M 12
当M1 与 M2 之
之间距离变大 时，圆形干涉 条纹向外扩张, 干涉条纹变密。
干涉条纹
M1
的移动
M 12
当M1 与 M2 之
之间距离变大 时，圆形干涉 条纹向外扩张, 干涉条纹变密。
干涉条纹
M1
的移动
M 12
当M1 与 M2 之
之间距离变大 时，圆形干涉 条纹向外扩张, 干涉条纹变密。
干涉条纹变密。
现象演示
实验内容
利用非定域等倾干涉条纹测单色光波长
非定域等倾干涉条纹的调节
➢调节M1、M2的位置为近似等光程（约 35mm处）
➢调节激光器使激光束垂直于 M1、M2
➢调节M1 、M2背后的螺丝，使得M1 镜中的 两组反射点的最亮点重合。从观察屏上看干 涉图样并调节干涉条纹至屏中。
➢调节仪器读数零点。
角距离： ik ik1 ik
ik很小时, cos ik 1, sin ik ik
ik
1 d
•
2 sin ik
3、干涉圆环中心疏
边缘密
当距离d增大时，相邻干 涉条纹的角距离变小，看 上去条纹变细变密，当d 减少时，则条纹变粗变疏。 故实验时d应适当小些。
M'2
反射镜 M1
单 色 光 源
G1
当 M1不垂直于M 2
表面。 ➢不要过分拧紧M1镜和M2镜后的螺丝。 ➢避免激光直接射入眼睛，否则可能会造成视网膜 永久性的伤害。 ➢ 粗调时注意边摇边看，防止主动轮卡死。
注意事项
➢ 转动微动手轮时，粗动手轮随之转动；但在转动 粗动手轮时，微动手轮并不随之转动，因此在读 数前必须调整零点。
➢ 为了使测量结果正确，必须避免引入空程，在调 整好零点后，应将手轮按原方向转几圈，直到干 涉条纹开始均匀移动后，才可测量。测量时，微
迈克尔逊干涉仪
五邑大学物理实验中心
迈克尔逊干涉仪是1883年美国物理学 家迈克尔逊（1852-1931）和莫雷合作设计 制造出来的精密光学仪器。他们利用该仪器 进行了“以太漂移”的实验、标定米尺、推 断光谱线精细结构等三项著名实验。迈克尔 逊的主要贡献在于光谱学和度量学，获 1907年诺贝尔物理学奖。
2
L 2d 2 R2 L2 R2
M2
L
由于L>>d,将上式按级数 展开，并略去高阶无穷小 项，可得：
2dL 2d cosi
L2 R2
K
（明纹）
= 2K 1 （暗纹）
2
等倾干涉圆环的特点
第K级明纹 2d cos ik K
1、圆心处干涉条纹的级次最高
i越小，干涉圆环的直径越小，
• 光程差太大； • 两束光之间夹角过大； • 两束光交错重合。
M2
M1 M1
M2
M1
1
M
b1
b2
b2
1 a1
2 a2
a1、a2
b1 1
a 原子的波列 a1
2 a2
光程差不大，波列
a1
与
a 2
发生重叠。1、2 两光发生干涉
光程差太大，波列
a1
与
a 2
不能重叠。1、2 两光未能干涉
注意事项
➢各光学表面必须保持清洁，严禁手摸所有光学
M1
干涉条纹
的移动
M 12
当M1 与 M2 之
之间距离变大 时，圆形干涉 条纹向外扩张, 干涉条纹变密。
M1
干涉条纹
的移动
M 12
当M1 与 M2 之
之间距离变大 时，圆形干涉 条纹向外扩张, 干涉条纹变密。
M1
干涉条纹
的移动
M 12
当M1 与 M2 之
之间距离变大 时，圆形干涉 条纹向外扩张, 干涉条纹变密。
2、实验中，如何避免螺纹的空程差？
答：在测量过程中，微动手轮应沿同一方向 转动，中途不可倒转，以便消除螺纹的间 隙误差。
螺纹间隙
空程
螺纹正向旋转
螺纹反向旋转
问题讨论
3、为什么要加补偿板？ 答：补偿板的厚度和折射率与分束板完全相