迈克尔孙干涉仪19系04级姓名刘畅畅日期2006年4月30日学号PB04204051实验目的：本实验的目的是了解迈克尔孙干涉仪的原理、结构和调节方法，观察非定域干涉条纹，测量氦氖激光的波长，并增强对条纹可见度和时间相干性的认识。实验原理：一．迈克尔孙干涉仪的结构和原理二．迈克尔孙干涉仪的原理图如图一所示，和为材料、厚度完全相同的平行板，的一面镀上半反射膜，、为平面反射镜，是固定的，和精密丝杆相连，使其可前后移动，最小读数为，可估计到，和后各有几个小螺丝可调节其方位。三．四．图一迈克尔孙干涉仪的原理图五．光源发出的光射向板而分成（1）、（2）两束光，这两束光又经和反射，分别通过的两表面射向观察处，相遇而发生干涉，作为补偿板的作用是使（1）、（2）两束光的光程差仅由、与板的距离决定。六．由此可见，这种装置使相干的两束光在相遇之前走过的路程相当长，而且其路径是互相垂直的，分的很开，这正是它的主要优点之一。从处向处观察，除看到镜外，还可通过的半反射膜看到的虚像，与镜所引起的干涉，显然与、引起的干涉等效，和形成了空气“薄膜”，因不是实物，故可方便地改变薄膜的厚度（即和的距离），甚至可以使和重叠和相交，在某一镜面前还可根据需要放置其他被研究的物体，这些都为其广泛的应用提供了方便。七．八．点光源产生的非定域干涉九．一个点光源发出的光束经干涉仪的等效薄膜表面和反射后，相当于由两个虚光源、发出的相干光束（图二）。若原来空气膜厚度（即和之间的距离）为，则两个虚光源和之间的距离为，显然只要和（即）足够大，在点光源同侧的任一点上，总能有和的相干光线相交，从而在点处可观察到干涉现象，因而这种干涉是非定域的。十．若点在某一条纹上，则由和到达该条纹任意点（包括点）的光程差是一个常量，故点所在的曲面是旋转双曲面，旋转轴是、的连线，显然，干涉图样的形状和观察屏的位置有关。当观察屏垂直于、的连线时，干涉图是一组同心圆。下面我们利用图三推导的具体形式。光程差：十一．十二．图二点光源的薄膜干涉十三．十四．图三薄膜干涉计算示意图十五．十六．把小括号内展开，则：十七．十八．十九．二十．由于，所以二十一．（1）二十二．从式（1）可以看出，在处，即干涉环的中心处光程差有极大值，即中心处干涉级次最高。如果中心处是亮的，则。若改变光程差，使中心处仍是亮的，则，我们得到二十三．（2）二十四．即和之间的距离每改变半个波长，其中心就“生出”或“消...
