13.5-迈克耳孙干涉仪解析

干涉仪干涉仪：是根据光的干涉原理而进行各种测量的仪器。迈克耳孙干涉仪是一种典型的双光束干涉仪，在物理学的发展史上曾起过重要的作用，目前仍有广泛的应用迈克耳孙简介迈克耳孙在工作迈克耳孙（A.A.Michelson）美籍德国人，1881年为了研究光速问题发明了干涉仪，因其发明的干涉仪及其在精密测量和实验方面的杰出成就，获得了1907年的诺贝尔物理学奖。迈克耳孙干涉仪的应用迈克耳孙干涉仪三个著名的实验测量以太的漂移速度精确测量长度测量谱线的精细度迈克耳孙干涉仪的照片13-5迈克耳孙干涉仪一迈克耳孙干涉仪光路及结构单色光源21MM反射镜2M反射镜1M4521M,M与成角21//GG2G补偿板分光板1G移动导轨1M13-5迈克耳孙干涉仪反射镜1M反射镜2M21MM单色光源1G2G光程差dΔ2的像2M'2Md13-5迈克耳孙干涉仪当不垂直于时，可形成劈尖型等厚干涉条纹.1M2M反射镜2M反射镜1M1G2G单色光源2M'13-5迈克耳孙干涉仪二迈克耳孙干涉仪的主要特性(1)两相干光束完全分开；(2)两光束的光程差可调.1G2Gd2M'2M1Mdd移动反射镜d2光程差改变2Nd干涉条纹移动数目NdN2d移动反射镜13-5迈克耳孙干涉仪干涉条纹的移动当与之间距离变大时，圆形干涉条纹从中心一个个长出,并向外扩张,干涉条纹变密；距离变小时，圆形干涉条纹一个个向中心缩进,干涉条纹变稀.2M1M13-5迈克耳孙干涉仪插入介质片光程差变化tnΔ)(121G2Gd2M1M2M'tn13-5迈克耳孙干涉仪tnN)(12干涉条纹移动数目21nNt介质片厚度1G2Gd2M1M2M'tn13-5迈克耳孙干涉仪n例在迈克耳孙干涉仪的两臂中，分别插入长的玻璃管，其中一个抽成真空，另一个则储有压强为的空气,用以测量空气的折射率.设所用光波波长为546nm，实验时，向真空玻璃管中逐渐充入空气，直至压强达到为止.在此过程中，观察到107.2条干涉条纹的移动，试求空气的折射率.cm0.10lPa510013.1Pa510013.1n13-5迈克耳孙干涉仪)1(222nllnl解：设空气的折射率为n条纹移动一条时，对应光程差的变化为一个波长，当观察到107.2条移过时，光程差的改变2.107)1(2nl00029271122107..ln迈克耳逊干涉仪的两臂中便于插放待测样品，由条纹的变化测量有关参数。精度高。S1M2MAB充入空气后光程差变化光纤迈克耳孙干涉仪OCT系统结构图低相干光源探测器超外差电路数据采集系统数据处理L1L2L3生物体2×2光纤耦合器参考光反射镜信号臂参考臂OCT与高频率超声成像的比较科学中的艺术爱因斯坦：我总认为迈克耳孙是科学中的艺术家，他的最大乐趣似乎来自实验本身的优美和所使用方法的精湛，他从来不认为自己在科学上是个严格的‘专家’，事实上的确不是，但始终是个艺术家。许多著名的实验都堪称科学中的艺术，如：全息照相实验、激光冷却原子等等。重要的物理思想＋巧妙的实验构思＋精湛的实验技术科学中的艺术