邁克爾遜干涉儀,是1883年美物理學(xué)家邁克爾遜和莫雷合作，為研究“以太”漂移而制出來的光學(xué)儀器。它是利用分振幅法產(chǎn)生雙光束以實(shí)現(xiàn)干涉。通過調(diào)整該干涉儀，可以產(chǎn)生等厚干涉條紋，也可以產(chǎn)生等傾干涉條紋。主要用于長(zhǎng)度和折射率的測(cè)量，若觀察到干涉條紋移動(dòng)條，便是M2的動(dòng)臂移動(dòng)量為λ/2，等效于M1與M2之間的空氣膜厚度改變λ/2。在近代物理和近代計(jì)量中，如在光譜線細(xì)結(jié)構(gòu)的研究和用光波標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)米尺等實(shí)驗(yàn)中都有著重要的應(yīng)用。利用該儀器的原理，研制出多種用干涉儀。

作原理

?邁克爾遜干涉儀(英文:Michelson interferometer)是光學(xué)干涉儀中zui常見的種，其是美物理學(xué)家阿爾伯·亞伯拉罕·邁克爾遜。邁克耳遜干涉儀的原理是束入射光分為兩束后各自被對(duì)應(yīng)的平面鏡反射回來，這兩束光從而能夠發(fā)生干涉。干涉中兩束光的不同光程可以通過調(diào)節(jié)干涉臂長(zhǎng)度以及改變介質(zhì)的折射率來實(shí)現(xiàn)，從而能夠形成不同的干涉圖樣。干涉條紋是等光程差點(diǎn)的軌跡，因此，要分析某種干涉產(chǎn)生的圖樣，求出相干光的光程差位置分布的函數(shù)。

若干涉條紋發(fā)生移動(dòng)，定是場(chǎng)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光程差發(fā)生了變化，引起光程差變化的原因，可能是光線長(zhǎng)度L發(fā)生變化，或是光路中某段介質(zhì)的折射率n發(fā)生了變化，或是薄膜的厚度e發(fā)生了變化。

G2是面鍍上半透半反膜，G1為補(bǔ)償板，M1、M2為平面反射鏡，M1是固定的，M2和絲相連，使其可以向前后移動(dòng)，zui小讀數(shù)為10-4mm，可估計(jì)到10-5mm, M1和M2后各有幾個(gè)小螺絲可調(diào)節(jié)其方位。當(dāng)M2和M1'嚴(yán)格平行時(shí)，M2會(huì)移動(dòng),表現(xiàn)為等傾干涉的圓環(huán)形條紋不斷從中心"吐出"或向中心"吞"。兩平面鏡之間的"空氣間隙"距離增大時(shí)，中心就會(huì)"吐出"個(gè)個(gè)條紋;反之則"吞"。M2和M1'不嚴(yán)格平行時(shí)，則表現(xiàn)為等厚干涉條紋，在M2移動(dòng)時(shí)，條紋不斷移過視場(chǎng)中某標(biāo)記位置，M2平移距離 d 與條紋移動(dòng)數(shù) N 的關(guān)系滿足:d=Nλ/2，λ為入射光波長(zhǎng)。

邁克爾遜干涉儀示意圖:

經(jīng)M2反射的光三次穿過G2分光板，而經(jīng)M1反射的光通過G2分光板只次。G1補(bǔ)償板的設(shè)置是為了消除這種不對(duì)稱。在使用單色光源時(shí)，可以利用空氣光程來補(bǔ)償，不定要補(bǔ)償板;但在復(fù)色光源時(shí)，由于玻璃和空氣的色散不同，補(bǔ)償板則是*的。

如果要觀察白光的干涉條紋，臂基本上對(duì)稱，也就是兩相干光的光程差要非常小，這時(shí)候可以看到彩色條紋;假若M1或M2有略微的傾斜，就可以得到等厚的交線處(d=0)的干涉條紋為中心對(duì)稱的彩色直條紋，中央條紋由于半波損失為暗條紋。

邁克爾遜和愛德華·威廉姆斯·莫雷使用這種干涉儀于1887年行了的邁克耳遜-莫雷實(shí)驗(yàn)，并證實(shí)了以太的不存在。

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邁克爾遜干涉儀的作原理

作原理

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