大学物理实验 ——
迈克尔逊干涉仪实验
【实验原理】
1、迈克尔逊干涉仪结构原理
迈克尔逊干涉仪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。若观察到的干涉条纹移动一条，便
是平面镜 M
1
的动臂移动量为λ/2，等效于
M
与
1
M
2
M1
干光发出的球面波在相遇空间处 S
处相干，所以观察屏放入光场叠
加区的任何位置处，都可观察到
形状不同的干涉条纹，称这种条
纹为非定域干涉条纹。
3、等倾干涉
当 M和1 M严2 格平行时（即 和M 1 相M 2互垂直），所
得的干涉为等倾干涉。所有倾角为 的入射光束由
M
和
1
M
2 反射的光波的光程差均为
2dco。s此时干
次数
吞
起点(mm)
1 终点(mm)
起点(mm起点(mm)
4 终点(mm)
起点(mm)
5 终点(mm)
吐
起点(mm)
d1
终点(mm)
d 2
d3
起点(mm) 终点(mm) 起点(mm) 终点(mm)
d 4
起点(mm) 终点(mm)
起点(mm)
d5
终点(mm)
线黑纹，即中央暗纹，两边 是对称分布的彩色条纹。
图4 白光干涉条纹
【实验内容】
1、每“吞进”30个条纹测一次，连续测5次。 2、每“吐出”30个条纹测一次，连续测5次。
【数据处理】
1、计算波长，计算相对误差，正确表示测量结果。
注：理＝632.8nm
迈克耳孙干涉仪实验数据记录表：（每次30个条纹）
的像之间的空气膜厚度改变λ/2。
接收屏 平面镜 M 2
补偿板
分光板 平面镜 M 1
粗动手轮
微动手轮
微调螺丝
M1
d
M 2
S光源
分光板
补偿板
M2
G1
G2
P
迈克耳逊干涉仪原理图
S光源，P观察屏，G1、G2为材料厚度相同的平行 板，G1为分光板，其后表面为镀银的半透半反膜， 以便将入射光分成振幅近乎相等的反射光和透射光。 G2为补偿板，它补偿了反射光和透射光的附加光程 差。M1、M2是相互垂直的平面反射镜， M2'是M2 的虚象。这两束光波分别在M1、M2上反射后逆着各 自入射方向返回，最后都到达P处形成干涉条纹。
可编辑ppt
d 6 d 7
d8 d9 d10
10
可编辑ppt
12
涉产生的条件为 :
2dcos k2k,12,
k 1,2, k0,1,2,
明条纹 暗条纹
式中 k 称为干涉级次。因为相同入射角的入射光具有
相同的光程差， 所以干涉图样是由一组同心明暗相
间的圆环组成。
4、白光干涉
用白光光源只有在 d 0
附近能观察到干涉条纹，这 时对各种波长的光来说，其
光程差均为 /2，故产生直
移动M1，改变干涉间距，可观察到干涉条纹随之 改变。二平面反射镜之间距离增大时，中心就“吐 出”一个个圆环；距离减少时，中心就“吞进”一 个个圆环。
2、点光源产生的非定域干涉
一个点光源S产生的光束经
S 1
M1和M2’反射后产生的干涉
S 2
现象，相当于沿轴向分布的两个
虚光源S1’、S2’所产生的相
M 2