• 如果M1与M2偏离相互垂直的方向，这时就能观 察到等厚干涉条纹，即两镜之间为劈尖干涉。
等 厚 干 涉 条 纹
M2
M2
M2
M1 '
M2
M1 '
M2
M1 '
M1 '
M1 '
等 倾 干 涉 条 纹 等 厚 干 涉 条 纹
M2 M1 '
M2 M1 '
M2
与 M1 '
M1 ' M2
M1 ' M2
重合
M2 M1 '
【实验中需注意的问题】
• 迈克耳逊干涉仪是精密光学仪器，光学表 面不能用手触摸。调节时动作要轻缓。 • 为了消除螺距差（空程差），调节及测量 读数时，粗调手轮和微调鼓轮要向同一方 向转动，中途不得倒退。 • 区分镜面间距(d) 、光程差(2d)和光程差的变 化(2△d)三个概念，弄清楚它们之间的关系。
【实验原理】
迈克尔逊干涉仪的结构
பைடு நூலகம்
• 读数
主尺
粗动手轮读数窗口 微动手轮
最后读数为：33.52246mm
迈克耳逊干涉仪光路图
M2 M 1′ p S p
b1 L1 a b
G1
a1 a2 G2 b2 M1
F
A
L2 F
迈克尔逊干涉仪原理光路
• M1和M2是平面反射镜，分别装 在相互垂直的两臂上，M1固定， M2而可通过精密丝杆沿臂长的 方向移动。 • G1和G2是两块完全相同的玻璃 板，在G1的后表面上镀有半透明 的银膜，能使入射光分为振幅相 等的反射光和透射光。 • M1和M2与G1和G2成45°角倾斜 安装。G2称为补偿板，是为了使 光束2也同光束1一样地三次通 过玻璃板，以保证两光束间的光 程差不致过大。 M2
2、细调：
望远镜放下，用肉眼观察，调节反光镜M1（右手边）的调节螺丝， 让从两反光镜反射的“十”字像重合，这时应该能看见部分干涉条纹；
分别细调M1的两个调节螺丝，让左右方向和上下方向的干涉条纹 间距变大，直到出现完整的干涉圆环；
调节M1、M2四个螺丝及粗调手轮（大转轮），使干涉圆环圆心条 纹清楚且圆环大小合适。
• 用 d

【数据处理】 N 计算钠光的平均波长λ、用平
2
均误差法或不确定度（方和根公式: Δ A为平 均值的标准偏差;读数最小刻度为0.1μ m, Δ 仪 =0.05μ m, Δ B=?)求Δ d、再用上式求出Δλ 。 写出λ =λ ±Δλ标准式，并求与钠光的标准波 长589.3nm百分比误差。
3、微调： 一边观察等倾干涉条纹，一边轻微调节M1调节螺丝， 使眼睛上下、左右移动时中心条纹不发生涌出或陷入现 象为止。
4、测量：
调节细调手轮，观察条纹是如何随光程差变化的；
调节细调手轮，让中心条纹涌出（或陷入）50环，读 出M2移动的距离△d ，计算波长。（注意避免空程差）
原始记录表：
环数（0-300） 位置 (mm) △d =dn+1-dn (mm) … …
【思考题】
P163 1. 3.
下周预习内容
声速的测量（重点位相比较法）
M2 M1 '
M2 M1 '
M1 ' M2
M1 ' M2
等 倾 干 涉 条 纹 等 厚 干 涉 条 纹
【实验操作】
迈克耳逊干涉仪的调节
1、粗调： 光源与干涉仪45度分光板位置对中； 调节反光镜的调节螺丝，让反光镜架的两板架平行； 如果这时反光镜M1和M2明显不垂直，调节水平和垂直拉杆； 调节粗调手轮（大转轮），使得分光板的分光面到M1和M2的距离 大致相等（用尺子测量,约7.2-7.8cm），使光程差在钠光相干长度之内。
迈克尔逊干涉仪是一种利用分割光波 振幅实现干涉的精密光学仪器。其调 整和使用具有典型性。
粗调手轮
细调手轮 读数窗
【实验目的】
• 了解迈克尔逊干涉仪的结构和工作原理
• 掌握其调节方法 • 调节观察等倾干涉并测定钠光双线平均波 长 • 调节观察等厚干涉
【实验原理】
相干的条件：
1、光的频率相同。 2、光的传播方向相同。 3、在传播方向上有恒定的位相差。
M1
2 G1 S G2 1
M1
2 1
半透半反膜
E
• 由于G1的反射，使在M2附近形成M1的一个虚像M1′，因此 光束1 和光束2 的干涉等效于由M2和M1′之间空气薄膜产生 的干涉。 • 当调节M1使M1与M2相互精确地垂直，在屏幕上可观察到圆 形的等倾干涉条纹，即两镜之间为薄膜干涉。
等 倾 干 涉 条 纹
定域干涉 与 不定域干涉
*定域就是某个一定的区域．非定域就是空间任何区域． *两个单色相干点源在空间任意一点相遇，总有一确定的光 程差，从而产生一定的强度分布，并能观察到清晰的干涉条 纹，这种干涉称为不定域干涉． *在扩展光源的情况下，在空间任意一点，由光源上不同点 源出发的，到达该点并产生双光束干涉的两支相干光的光程 差不同，在光程差变化大于四分之一波长的区域观察不到干 涉条纹，小于四分之一波长的区域，尽管采用了扩展光源， 仍可观察到清晰干涉条纹．这种干涉称为定域干涉。可观察 到清晰干涉条纹的区域称为定域区．
M2
M2
M1 '
M2
与 M1 '
M2
M2
M1 '
重合
M1 '
M1 '
• 当条纹为等倾条纹时，移动M2 ，相当于改变M2 和M1′之间空气薄膜的厚度，此时干涉条纹会出现 条纹“陷入”或“涌出”的现象。 • “陷入”或“涌出”的条纹数与移动距离的关系：
N d 2
• 如果数出“陷入”或“涌出”的条纹数，由已知波 长λ就可计算出Δd，这就是测量微小距离的原理； • 反之，由读出的Δd 也可测定入射光的波长，这也 是测定单色光波长的一种方法。