迈克尔逊专题实验报告

——白光干涉方面

北京交通大学

电信学院09级

摘要：

本专题实验内容涉及大学物理课程中的双光束干涉，多光束干涉等内容；记录了实验过程中的经验和一些参考内容。

关键词：

迈克尔逊干涉仪 法布里-珀罗干涉仪 钠光双线，白光干涉

背景：

阿尔伯特·亚伯拉罕·迈克尔逊，迈克尔逊主要从事光学和光谱学方面的研究，他以毕生精力从事光速的精密测量，在他的有生之年，一直是光速测定的国际中心人物。他发明了一种用以测定微小长度、折射率和光波波长的干涉仪（ 迈克尔逊干涉仪），在研究光谱线方面起着重要的作用。因发明精密光学仪器和借助这些仪器在光谱学和度量学的研究工作中所做出的贡献，被授予了1907年度诺贝尔物理学奖。

   迈克尔逊专题实验属于光学实验。实验的过程并不难，只是调整好仪器需要花费大量的时间，需要实验者足够细心。

论述：

一、实验理论

1、干涉仪的光学结构

迈克尔逊干涉仪的光路和结构如下图所示。M1、M2是一对精密磨光的平面反射镜，M1的位置是固定的，M2可沿导轨前后移动。G1、G2是厚度和折射率都完全相同的一对平行玻璃板，与M1、M2均成45°角。G1的一个表面镀有半反射、半透射膜A，使射到其上的光线分为光强度差不多相等的反射光和透射光；G1称为分光板。当光照到G1上时，在半透膜上分成相互垂直的两束光，透射光（1）射到M1，经M1反射后，透过G2，在G1的半透膜上反射后射向E；反射光（2）射到M2，经M2反射后，透过G1射向E。由于光线（2）前后共通过G1三次，而光线（1）只通过G1一次，有了G2，它们在玻璃中的光程便相等了，于是计算这两束光的光程差时，只需计算两束光在空气中的光程差就可以了，所以G2称为补偿板。当观察者从E处向G1看去时，除直接看到M2外还看到M1的像M1ˊ。于是（1）、（2）两束光如同从M2与M1ˊ反射来的，因此迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉和M1´～M2间“形成”的空气薄膜的干涉等效。

…… …… 余下全文