迈克尔逊干涉仪专题实验

迈克尔逊干涉仪专题实验

摘要:

迈克耳逊制造的迈克耳逊干涉仪对光学和近代物理做出了巨大的贡献,用来测定微小的长度,折射率,光波波长等,也是现代光学仪器如傅立叶光谱仪等仪器的组成部分,在研究光谱线方面有着重要的作用。

迈克耳孙干涉仪的原理是一束入射光分为两束后各自被对应的平面镜反射回来,这两束光从而能够发生干涉。

迈克尔逊专题实验的主要任务就是测量侧钠双线波长差和玻璃折射率。

关键词:

迈克尔逊干涉仪干涉条纹折射率钠光双线波长差

背景:

迈克耳逊制造的迈克耳逊干涉仪对光学和近代物理做出了巨大的贡献,用来测定微小的长度,折射率,光波波长等,也是现代光学仪器如傅立叶光谱仪等仪器的组成部分,在研究光谱线方面有着重要的作用。迈克耳逊曾与他的合作者用这个仪器作了三项著名的试验:1,迈克耳逊—莫雷实验,为爱因斯坦创立相对论提供了实验依据;2,镉红线的发现实现了长度单位的标准化;3,由干涉仪条纹可见度随光程变化的规律,可推断光谱线的精细结构。

迈克耳孙干涉仪的最著名应用即是它在迈克耳孙-莫雷实验中对以太风观测中所得到的零结果,这朵十九世纪末经典物理学天空中的乌云为狭义相对论的基本假设提供了实验依据。除此之外,由于激光干涉仪能够非常精确地测量干涉中的光程差,在当今的引力波探测中迈克耳孙干涉仪以及其他种类的干涉仪都得到了相当广泛的应用。激光干涉引力波天文台(LIGO)等诸多地面激光干涉引力波探测器的基本原理就是通过迈克耳孙干涉仪来测量由引力波引起的激光的光程变化,而在计划中的激光干涉空间天线(LISA)中,应用迈克耳孙干涉仪原理的基本构想也已经被提出。迈克耳孙干涉仪还被应用于寻找太阳系外行星的探测中,虽然在这种探测中马赫-曾特干涉仪的应用更加广泛。迈克耳孙干涉仪还在延迟干涉仪,即光学差分相移键控解调器(Optical DPSK)的制造中有所应用,这种解调器可以在波分复用网络中将相位调制转换成振幅调制。

论述

1、理论:

迈克耳孙干涉仪的原理是一束入射光分为两束后各自被对应的平面镜反射回来,这两束光从而能够发生干涉。干涉中两束光的不同光程可以通过调节干涉臂长度以及改变介质的折射率来实现,从而能够形成不同的干涉图样。干涉条纹是等光程差点的轨迹,因此,要分析某种干涉产生的图样,必求出相干光的光程差位置分布的函数。

若干涉条纹发生移动,一定是场点对应的光程差发生了变化,引起光程差变化的原因,可能是光线长度L发生变化,或是光路中某段介质的折射率n发生了变化,或是薄膜的厚度e发生了变化。

2、试验方法:

1、测量钠光双线波长差:利用迈克尔逊干涉仪,以钠光灯作为光源调出定域等倾圆条纹。

转动微调手轮,记录等数量个条纹“冒出”或者“陷入”时的Δd利用△d=N(λ/2)计算出钠光平均波长。继续转动微调手轮,直到视场中的的条纹由清晰变到模糊再到清晰,

结论

迈克尔逊专题实验的主要任务就是测量侧钠双线波长差和玻璃折射率。在实验过程中,主要是调节与观察。调节就是对粗调与微调手轮的调节来改变两反射镜的距离,调节反射镜背后的旋钮使两反射镜平行。观察是指对玻璃片或是望远镜上所成的像的观察,主要是对随时可能出现的条纹的观察。在调节的过程中要注意观察实验现象,说起来似乎很简单,做起来却很难,例如,调节使两玻璃片平行,才能看到干涉条纹,调节平行是很不容易的。又如,调节圆形条纹使之到合适大小,稍微不注意,条纹就会消失,需要重头再来。再如观察条纹出现,由于条纹一闪即逝,所以必须慢慢调节仔细观察,一旦错过而没有观察到只能从头再来。可见这个实验是有一定难度的。

参考资料:

1,赵凯华,钟锡华,《光学》,北京大学出版社,2005。2,谢行恕,康世秀,霍剑青,《大学物理实验》第二册,高等教育出版社,2005。3,杨淑武《普通物理实验》,高等教育出版社,2000。4,《大学物理实验—光学部分》,西南七所高等院校合编,西南师范大学出版社。

(大物实验)迈克尔孙干涉仪实验

大学物理实验

迈克尔孙干涉仪 一.实验原理 1.迈克尔孙干涉仪的结构和原理 2. 点光源产生的非定域干涉 即M1和M2之间的距离每改变半个波长,其中心就“生出”或“消失”一个圆环。两平面反射镜之间的距离增大时,中心就“吐出”一个个圆环。反之,距离减小时中心就“吞进”一个个圆环,同时条纹之间的间隔(即条纹的稀疏)也发生变化。由式可知,只要读出干涉仪中M1移动的距离△h和数出相应吞进(或吐出)的环数就可求得波长。 3. 条纹的可见度 利用上式可测出纳黄光双线的波长差 4. 时间相干性问题

长差越小,光源的单色性越好,相干长度就越长,所以上面两种解释是完全一致的。 t m则用下式表示 钠光灯所发射的谱线为589.0nm与589.6nm,相干长度有2cm。氦氖激光器所发出的激光单色性很好,其632.8nm的谱线,只有10-14~10-7nm,相干长度长达几米到几公里的范围。 对白光而言,其和λ是同一数量级,相干长度为波长数量级,仅能看到级数很小的几条彩色条纹。 5.透明薄片折射率(或厚度)的测量 (1)白光干涉条纹 (2)固体透明薄片折射率或厚度的测定 当视场中出现中央条纹之后,在M1与A之间放入折射率为n、厚度为l的透明物体,则此 时程差要比原来增大 因而中央条纹移出视场范围,如果将M1向A前移d,使,则中央条纹会重新出现测出d和l 求出折射率n。 二.实验步骤 1.测量He-Ne激光的波长 ①调整好干涉仪,为实验做好准备。 ②打开He-Ne激光器,在光源前放一小孔光栏,调节M2上的三个螺钉,从小孔初设的 激光束,经M1,M2反射后,在观察屏上重合。 ③去掉小孔光栏,换上焦距透镜而使光源成为发散光束,在两光程差不太大时,在毛玻 璃屏上即可观察到干涉条纹,轻轻调节M2后的螺钉,应出现基本在中心的圆纹。 ④测量He-Ne激光的波长。轻轻转动微动转轮,移动M1,中心每出生或吞进n个条 纹,记下移动的距离,用公式2h/n求出波长。 2.测量钠波波长,波长差及相干长度

迈克尔逊干涉实验

一:干涉的分类,薄膜干涉 1:双光波干涉 即两个成员波的干涉。杨氏双孔和双缝干涉、菲涅耳双镜干涉及牛顿环等属于此类。双光波干涉形成的明暗条纹都不是细锐的,而是光强分布作正弦式的变化,这就是双光波干涉的特征。多光波干涉则可形成细锐的条纹。 2:多光波干涉 即多于两个成员波的干涉。陆末-格尔克片干涉属于此类。图中A为平行平板玻璃,一端开有倾斜的入射窗BC。从S发出的源波经BC进入玻璃片后在其上、下表面间多次反射。每次在上表面反射时,皆同时有一波折射入空气中。 所有各次折射入空气中的波就是从同一源波按分振幅方式造成的一组成员波。 在透镜L 的焦平面Π上观测干涉条纹。相邻两波在P点的位相差为 1.公式1 式中λ为光波在真空中的波长,n为玻璃的折射率,t为玻璃片厚度,β为玻璃片内的光程辅助线与表面法线的夹角。在接收面光强分布的条纹十分细锐,这是多光波干涉的特征。 3:偏振光的干涉 在以上所举的干涉中,各成员波在考察点处可认为偏振方向大体一致。当参与干涉的两个成员波的偏振面夹有一定角(例如90°)时,如何产生干涉见偏振光的干涉。 薄膜干涉:由薄膜产生的干涉。薄膜可以是透明固体、液体或由两块玻璃所夹的气体薄层。入射光经薄膜上表面反射后得第一束光,折射光经薄膜下表面反射,又经上表面折射后得第二束光,这两束光在薄膜的同侧,由同一入射振动分出,是相干光,属分振幅干涉。若光源为扩展光源(面光源),则只能在两相干光束的特定重叠区才能观察到干涉,故属定域干涉。对两表面互相平行的平面薄膜,干涉条纹定域在无穷远,通常借助于会聚透镜在其像方焦面内观察;对楔形薄膜,干涉条纹定域在薄膜附近。 二. 薄膜干涉的分类和特征;等倾干涉的条纹和特征 薄膜干涉主要有两种:等厚干涉,等倾干涉 等厚干涉:这是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜上、下表面而形成的干涉条纹.薄膜厚度相同的地方形成同条干涉条纹,故称等厚干涉.牛顿环和楔形平板干涉都属等厚干涉.

大学物理《迈克尔逊专题》—迈克尔逊干涉仪实验报告

大学物理《迈克尔逊专题》—迈克尔逊干涉 仪实验报告

《迈克尔逊专题》实验报告 前几周我做了迈克尔逊专题实验,对迈克尔逊干涉仪有了更加深刻的认识。迈克尔逊干涉仪,是1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作,为研究“以太”漂移而设计制造出来的精密光学仪器。它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,若观察到干涉条纹移动一条,便是M2的动臂移动量为λ/2,等效于M1与M2之间的空气膜厚度改变λ/2。在近代物理和近代计量技术中,如在光谱线精细结构的研究和用光波标定标准米尺等实验中都有着重要的应用。利用该仪器的原理,研制出多种专用干涉仪。迈克耳逊干涉仪是这个专题实验最主要的试验仪器,此专题包括:1、迈克耳逊干涉仪在钠光灯照射下测量钠双线波长差; 2、白光干涉测量平板玻璃折射率;3、由迈克耳逊干涉仪改装成的法布里——玻罗干涉仪测钠双线波长差。这三个实验都与波的干涉有关,都是利用干涉原理进行试验的。 迈克尔逊干涉仪的工作原理是干涉条纹是等光程差点的轨迹,因此,要分析某种干涉产生的图样,必求出相干光的光程差位置分布的函数。若干涉条纹发生移动,一定是场点对应的光程差发生了变化,引起光程差变化的原因,可能是光线长度L发生变化,或是光路中某段介质的折射率n发生了变化,或是薄膜的厚度e发生了变化。另外钠光灯辐射产生的两条强谱线的波长是不一样的,分别为589.6nm和

589.0nm,波长差与中心波长相比甚小。如果用这种光源照明迈克尔逊干涉仪,所获得的圆形等倾条纹实际上是两种波长分别形成的两套干涉条纹的叠加。当全反镜M1、M2之间的距离d为某一值时,会恰好出现波1的k1级明条纹恰好与波2的k2级暗条纹重合,这时条纹最模糊,对比度小,为零。当动镜M1继续移动时,两个条纹会错开,会出现清晰的圆形等倾条纹。这就是钠光灯产生的干涉现象。现在根据上述原理对以下实验进行介绍。 一、测量钠光双线的波长差 实验方法:借用激光来调试迈克尔逊干涉仪,当在毛玻璃上看到有圆形等倾条纹出现时,再慢慢调使出现在毛玻璃上的圆形等倾条纹只有2~4条,然后换上钠光灯,去掉毛玻璃,这时再慢慢移动动镜M1,不久就能看到圆形等倾条纹,这就是钠光灯产生的干涉现象。 记录数据:1、此时记下当前动镜M1的位置,然后转动微调旋钮,使动镜M1缓慢移动,数到条纹“涌出”或“陷入”100个时,停止转动,并记下此时的动镜M1的位置d2,连续重复测量6次。 2、以钠光灯为光源调出圆形等倾条纹,移动M1镜,观察条纹由清晰变成模糊又变清晰时,记下此时M1的位置,然后按原来方向继续转动M1镜,当再次出现模糊或清晰时,记下M1的位置,连续6次。 3、根据λ=2N•△d 就可以算出钠光灯的平均波长。再由(λ1- λ2)•2△d= λ•λ就可以算出波长差。 二、白光干涉测量平板玻璃的折射率

实验迈克尔逊干涉仪

光的干涉是重要的光学现象之一,是光的波动性的重要实验依据。两列频率相同、振动方向相同和位相差恒定的相干光在 空间相交区域将会发生相互加强或减弱现象,即光的干 涉现象。光的波长虽然很短(4×10-7~8×10-7 m 之间),但干涉条纹的间距和条纹数却很容易用光学仪器测得。根据干涉条纹数目和间距的变化与光程差、波长等的关系式,可以推出微小长度变化(光波波长数量级)和微小角度变化等,因此干涉现象在照相技术、测量技术、 平面角检测技术、材料应力及形变研究等领域有着广泛地应用。 相干光源的获取除用激光外,在实验室中一般是将同一光源采用分波阵面或分振幅2种方法获得,并使其在空间经不同路径会合后产生干涉。 迈克尔逊干涉仪(如图1)是1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作,为研究“以太”漂移而设计制造出来的精密光学仪器。它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。在近代物理和近代计量技术中,如在光谱线精细结构的研究和用光波标定标准米尺等实验中都有着重要的应用。利用该仪器的原理,研制出多种专用干涉仪。 【实验目的】 1.了解迈克尔逊干涉仪的干涉原理和迈克尔逊干涉仪的结构,学习其调节方法。 2.调节观察干涉条纹,测量激光的波长。 3.测量钠双线的波长差。 4.练习用逐差法处理实验数据。 【实验仪器】 迈克尔逊干涉仪,钠灯,针孔屏,毛玻璃屏,多束光纤激光源(HNL 55700)。 【实验原理】 1.迈克尔逊干涉仪 图1是迈克尔逊干涉仪实物图。图2是迈克尔逊干涉仪的光路示意图,图中M 1和M 2 是在相互垂直的两臂上放置的两个平面反射镜,其中M 1是固定的;M 2由精密丝杆控制,可沿臂轴前、后移动,移动的距离由刻度转盘(由粗读和细读2组刻度盘组合而成)读出。在两臂轴线相交处,有一与两轴成45°角的平行平面玻璃板G 1,它的第二个平面上镀有半透(半反射)的银膜,以便将入射光分成振幅接近相等的反射光⑴和透射光⑵,故G 1又称为分光板。G 2也是平行平面玻璃板,与G 1平行放置,厚度和折射率均与G 1相同。由于它补偿了光线⑴和⑵因穿越G 1次数不同而产生的光程差,故称为补偿板。 从扩展光源S 射来的光在G 1处分成两部分,反射光⑴经G 1反射后向着M 2前进,透射光⑵透过G 1向着M 1前进,这两束光分别在M 2、M 1上反射后逆着各自的入射方向返回,最后都达到E 处。因为这两束光是相干光,因而在E 处的观察者就能够看到干涉条纹。 由M 1反射回来的光波在分光板G 1的第二面上反射时,如同平面镜反射一样,使M 1 在M 2附近形成M 1的虚像M 1′,因而光在迈克尔逊干涉仪中自M 2和M 1的反射相当于自M 2和M 1′的反射。由此可见,在迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉与空气薄膜所产生的干涉是等效的。 当M 2和M 1′平行时(此时M 1和M 2严格互相垂直),将观察到环形的等倾干涉条纹。一般情况下,M 1和M 2形成一空气劈尖,因此将观察到近似平行的干涉条纹(等厚干涉条纹)。 2.单色光波长的测定 用波长为λ的单色光照明时,迈克尔逊干涉仪所产生的环形等倾干涉圆条纹的位置取决于相干光束间的光程差,而由M 2和M 1反射的两列相干光波的光程差为 Δ=2dcos i (1)

迈克尔逊干涉仪专题实验

迈克尔逊干涉仪专题实验 摘要: 迈克耳逊制造的迈克耳逊干涉仪对光学和近代物理做出了巨大的贡献,用来测定微小的长度,折射率,光波波长等,也是现代光学仪器如傅立叶光谱仪等仪器的组成部分,在研究光谱线方面有着重要的作用。 迈克耳孙干涉仪的原理是一束入射光分为两束后各自被对应的平面镜反射回来,这两束光从而能够发生干涉。 迈克尔逊专题实验的主要任务就是测量侧钠双线波长差和玻璃折射率。 关键词: 迈克尔逊干涉仪干涉条纹折射率钠光双线波长差 背景: 迈克耳逊制造的迈克耳逊干涉仪对光学和近代物理做出了巨大的贡献,用来测定微小的长度,折射率,光波波长等,也是现代光学仪器如傅立叶光谱仪等仪器的组成部分,在研究光谱线方面有着重要的作用。迈克耳逊曾与他的合作者用这个仪器作了三项著名的试验:1,迈克耳逊—莫雷实验,为爱因斯坦创立相对论提供了实验依据;2,镉红线的发现实现了长度单位的标准化;3,由干涉仪条纹可见度随光程变化的规律,可推断光谱线的精细结构。 迈克耳孙干涉仪的最著名应用即是它在迈克耳孙-莫雷实验中对以太风观测中所得到的零结果,这朵十九世纪末经典物理学天空中的乌云为狭义相对论的基本假设提供了实验依据。除此之外,由于激光干涉仪能够非常精确地测量干涉中的光程差,在当今的引力波探测中迈克耳孙干涉仪以及其他种类的干涉仪都得到了相当广泛的应用。激光干涉引力波天文台(LIGO)等诸多地面激光干涉引力波探测器的基本原理就是通过迈克耳孙干涉仪来测量由引力波引起的激光的光程变化,而在计划中的激光干涉空间天线(LISA)中,应用迈克耳孙干涉仪原理的基本构想也已经被提出。迈克耳孙干涉仪还被应用于寻找太阳系外行星的探测中,虽然在这种探测中马赫-曾特干涉仪的应用更加广泛。迈克耳孙干涉仪还在延迟干涉仪,即光学差分相移键控解调器(Optical DPSK)的制造中有所应用,这种解调器可以在波分复用网络中将相位调制转换成振幅调制。 论述 1、理论:

实验65迈克尔逊干涉仪的原理与使用

实验6—5 迈克尔逊干涉仪的原理与使用 一.实验目的 (1).了解迈克尔逊干涉仪的基本构造,学习其调节和使用方法。 (2).观察各种干涉条纹,加深对薄膜干涉原理的理解。 (3).学会用迈克尔逊干涉仪测量物理量。 二.实验原理 1.迈克尔逊干涉仪光路 如图所示,从光源S 发出的光线经半射镜 的反射和透射后分为两束光线,一束向上 一束向右,向上的光线又经M1 反射回来, 向右的光线经补偿板后被反射镜M2反射回 来 在半反射镜处被再次反射向下,最后两束光线在 观察屏上相遇,产生干涉。 2.干涉条纹 (1).点光源照射——非定域干涉 如图所示,为非定域干涉的原理图。点S1是光源 相对于M1的虚像,点S2’是光源相对于M2所成 的虚像。则S1、S2`所发出的光线会在观察屏上形 成干涉。 当M1和M2相互垂直时,有S1各S2`到点A 的 光程差可近似为: i d L cos 2=∆ ① 当A 点的光程差满足下式时 λk i d L ==∆cos 2 ② A 点为第k 级亮条纹。 由公式②知当i 增大时cosi 减小,则k 也减小,即条纹级数变高,所以中心的干涉条纹的级次是最高的 (2)扩展光源照明——定域干涉在点光源之前加一毛玻璃,则形成扩展光源,此时形 成的干涉为定域干涉,定域干涉只有在特定的位置才能看到。 ①.M1与M2严格垂直时,这时由于d 是恒定的,条纹只与入射角i 在关,故是等倾干涉 ②.M1与M2并不严格垂直时,即有一微小夹角,这种干涉为等厚干涉。当M1与M2夹角很小,且入射角也很小时,光程差可近似为 )2 1(2)2sin 1(2cos 222i d i d i d L -≈-=≈∆③ 在M1与M2`的相交处,d =0,应出现直线条纹,称中央条纹。 3.定量测量 (1).长度及波长的测量 由公式②可知,在圆心处i=0 0, cosi=1,这时 λk d L ==∆2 ④ 从数量上看如d 减小或增大N 个半波长时,光程差L ∆就减小或增大N 个整波长,对

迈克尔逊干涉实验

实验报告23 迈克尔逊干涉实验 一 实验目的 1、 了解迈克尔逊干涉仪的结构; 2、 掌握迈克尔逊干涉仪的结构; 3、 观察光的等倾干涉现象并掌握波长的方法; 4、 掌握逐差法处理数据。 二 实验仪器 H e -N e 激光器、扩束透镜、迈克尔逊干涉仪 三 实验原理 迈克尔逊干涉仪的光学系统如图。它由分光板G 、补偿板H 、定反射镜M 1和动反射镜M 2组成。M 1和M 2互相垂直,分光板和补偿板是一对材料和外型完全相同的平板光学玻璃,它们相互平行并分别和M 1、、M 2成大致45度夹角,分光板的次数不同引起的光程差。来自点光源(或扩展光源)的光,入射到分光板上,分为强度相同的光线“1”和光线“2”的相干光,并分别由M 1和M 2反射后投射到光屏上(对于扩展光源用眼睛正对着观察)产生干涉现象。由于M 1和M 2垂直,可以等价地看成M 2的虚象和M 1形成一个厚度d 为的空气隙,d 的大小随M 2的位置改变而改变,所以两光线的光程差可由下式确定: i dCos '=?2 (1) 式中i ˊ为光线“1”对M 2的入射角。当d 一定时,Δ由i ˊ确定,i ˊ相同的方向上光程差相等,形成了等倾干涉条纹。且满足: λk i dCos ='2 k=0、1、2、3 (2) 呈亮条纹: 2 )12(2λ +='k i d C o s k=0、1、2、3 (3) 呈暗条纹。条纹呈明暗相间的同心环,这和牛顿环干涉条纹相似,但不同的是本同心环外侧干涉级别低,越靠圆心干涉级别越高。圆心干涉级别最高。现分析一下(2)

式。对于第级亮条纹,有: λk i dCos k ='2 (4) 当d 增大时,为了保证(4)式仍成立i k ‘必须也增大,即k 级亮条纹往外扩大,反之,减小时,i k ‘ 也必须减小,k 级亮条纹往内缩小。特别地考虑i ˊ=0(即圆心)处。 满足: λk d =2 (5) 时为亮条纹。那么,d 增大时,中心亮条纹的级别K 增大,中心往外冒出亮条纹,d 减小时,中心亮条纹级别减小,亮条纹往中心收进。每当d 改变2 λ 时,中心处就冒 出或收进一个干涉条纹。当d 改变2 λ n 时,中心处就冒出或收进n 个干涉条纹。根 据这种现象,可以测定光波波长。 假设动镜M 2原在位置D 1上,现移动M 2的位置,同时观察并计算中心亮条纹冒出或收进的数目,当M 2移至位置D 2时,相应地冒出或收进的亮条纹数目N 。就有: 122 D D -=? N λ N D D 1 22-= λ (6) 四、实验步骤 1、 移开扩束透镜,打开激光器电源使出射激光,调节激光方向使入射光与反射光重合。 2、 观察由M 1和M 2反射到屏上或墙上的两组光点,反复调节背面三个螺丝,使M 1反射的光点和M 2反射的光点一一对应重合。 3、 把扩束透镜置于激光束中使激光扩束后投射到分光板上,调节光照位置直到观 察到屏上有同心圆。 4、 转动微动手轮观察干涉图样的变化情况,顺时针或反时针转动,观察干涉图样 中心冒出或收入的情况。 五、数据记录及处理

迈克尔逊干涉仪实验报告

迈克尔逊干涉仪实验 一、实验目的: 1.了解迈克尔逊干涉仪的原理并掌握调节方法。 2.观察等倾干涉条纹,了解非定域干涉。 3.测定He—Ne激光的波长。 二、实验仪器: 迈克尔逊干涉仪、He—Ne激光器、扩束镜(短焦距透镜)。 三、实验原理及过程简述: 干涉仪的光路如图1, 光源上一点S发出的一束光线经分光板1G 被分为两束光线(1)和(2)。这两束光分别射向相互垂直的全反射镜1M 和2M ,经1M 和2M 反射后又汇于分 光板1G ,这两束光再次被1G 分束,它们各有一束按原路返回光源(设两光束分别垂直于 1M 、2M ),同时各有一束光线朝E的方向射出。由于光线(1)和(2)为两相干光束, 因此我们可在E的方向观察到干涉条纹。 图1 2 M '是反射镜2M 被1G 反射所成的虚像。从E 处看两相干光是从1M 和2M ' 反射而来。因此在迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉与1M 2 M '间空气膜所产生的干涉是一样的。 图2

用凸透镜会聚的激光束是一个很好的点光源,它向空间发射球面波,从1M 和2M 反射后可看成由两个光源 S1和 S2发出的(见图2),S1(或S2)至屏的距离分别为点光 源S从 1G 和1M (或2M 和1G )反射再至屏的光程,S1和S2的距离为1M 和2 M '之间距离 d的二倍,即 2d。虚光源 S1和S2发出的球面波在它们相遇的空间处处相干,这种干涉是非定域干涉。如果把屏垂直于S1和S2的联线放置,则我们可以看到一组组同心圆,圆心就是S1和S2连线与屏的交点。 如图2,由S1S2到屏上任一点A,两光线的程差L可得: δcos 2d L = (1) 由式(1)可知: (1)当0=δ时,程差最大,即圆心E点所对应的干涉级别最高; (2)d 增大时,条纹变细变密。反之d减小,条纹变粗变稀; (3)d 增加或减小2λ,圆心E点“冒出”或“缩进”1级条纹,它们的关系为: N d ∆λ = ∆2 (2) 若测出“冒出”或“缩进”的条纹数目N ∆,1M 移动的距离△d ,则就可求得波长λ。 调节过程: (1)非定城干涉条纹的调节: 为了获得肉眼直接可观察得到的干涉条纹,要求两束相干光的传播方向夹角必须很小,几乎是共线传播。为此,作如下调节:先凭眼睛粗调干涉仪和激光器的水平、等高,并将激光器光轴垂直干涉仪,激光束经过分束板G1中心透射到反射镜2M 中心上。然后调节2M 后面三个螺丝,使光点反射像返回到激光器上并与光孔重合。再调从G1后表面反射到1M 的光束,调节1M 后面三个螺丝,使其反射光到达G1后表面时恰好与2M 的反射光相遇(两光点完全重合),同时两反射光在激光器的光孔处也完全重合。这样1M 和2M 就基本上垂直 即1M 和2 M '互相平行了。 在激光器前放一短焦距的透镜,使激光束会聚成一点光源,这时在屏上就可以看到干涉 条纹了,再仔细调节2M 的两个微动螺丝,使1M 和2 M '严格平行,则在屏上就可看到非定域的圆条纹。 转动手轮使1M 在导轨上移动,观察条纹变化情况。并体会非定域的含义。 (2)测量He—Ne激光的波长 移动1M 以改变d,记下“冒出”或“缩进”的条纹数ΔN,利用(2)式即可算出λ。每累进50条读取一次数据,重复测三次。 四、实验数据处理及误差计算:

迈克尔逊干涉专题实验论文

迈克尔逊干涉专题实验论文 计科0904 09281085 曹天睿(一)引言 在物理量的测量中,有时由于被测量量过分小,以至无法被实验者或仪器直接感受和反应,此时可先通过一些途径将被测量量放大,然后再进行测量,放大被测量量所用的原理和方法称为放大法。 光的干涉是重要的光学现象之一,是光的波动性的重要实验依据。两列频率相同、振动方向相同和位相差恒定的相干光在空间相交区域将会发生相互加强或减弱现象,即光的干涉现象。根据干涉条纹数目和间距的变化与光程差、波长等的关系式,可以推出微小长度变化(光波波长数量级)和微小角度变化等。 迈克尔逊干涉仪是1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作设计制造出来的精密光学仪器。它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。它的特点是光源,两个反射面,接受器(观察者)四者在空间完全分开,东西南北各据一方,便于在光路中安插其它器件。利用它可以观察到很多干涉现象,例如在近代物理和近代计量技术中,如在光谱线精细结构的研究和用光波标定标准米尺等实验中都有着重要的应用。利用该仪器的原理,可研制出多种专用干涉仪。 (二)迈克尔逊干涉仪的原理 (1)光路图:

(2)干涉原理: 从光源S 发的光照射到分光镜G 1 上,光被分成两束,反射光入射到平面反射镜M 1 , 透射光经补偿镜G 2 入射到平面反射镜M 2 ,两束光分别被M 1 、M 2 反射,重新在G 1 处会合,若满足相干条件就会产生干涉效应。 迈克尔逊干涉仪产生干涉的原理与“空气平板”所产生的干涉相同,在测量光波长时,首先将仪器调出较少的等倾条纹,仪器的附加光程为入/2 。则中央处的光程差: Δ =2h+ 入/2 (5 — 1 ) 式中:h — M 1 与M 2 ' 之间的距离入—光源的波长 若中央调成一个暗斑时,则光程差 Δ = (m + 1/2)入(5 — 2 ) 由式(1 — 1 )和(1 — 2 )得:: 2 h = m 入2 Δ h = Δ m 入 其中:Δ h = h 1 - h 2 Δ m = m 1 - m 2 式中:Δ h — M 1 移动的距离 Δ m —暗斑变化的次数 当Δ m = 1 时, 则Δ h = 入/2 就是说,当中心暗斑变化一次(即移动一个条纹)时,M 1 移动了入/2 的距离,所以: 入= 2 Δ h / Δ m ( 5 — 3 ) 用上式就可计算出被测光源的波长。 (3)干涉图形

迈克尔逊干涉仪(实验报告)-迈克尔逊的实验原理

迈克尔逊干涉仪(实验报告) 一、实验目的 1、掌握迈克尔逊干涉仪的调节方法并观察各种干涉图样。 2、区别等倾干涉、等厚干涉和非定域干涉,测定He-Ne 激光波长 二、实验仪器 迈克尔逊干涉仪、He-Ne 激光器及光源、小孔光阑、扩束镜(短焦距会聚镜)、毛玻璃屏等。 (图一) (图二) 三、实验原理 ①用He-Ne 激光器做光源,使激光通过扩束镜会聚后发散,此时就得到了一个相关性很好的点光源,射到分光板P1和P2上后就将光分成了两束分别射到M1 和M2 上,反射后通过P1 、P2 就可以得到两束相关光,此时就会产生干涉条纹。 ②产生干涉条纹的条件,如图 2 所示, B 、 C 是两个相干点光源,则到A 点的光程差δ =AB-AC=BCcosi , 若在A 点出产生了亮条纹,则δ =2dcosi=k λ (k 为亮条纹的级数) ,因为i 和k 均为不可测的量,所以取其差值,即λ =2 Δ d/ Δ k。 四、实验步骤 1、打开激光电源,先不要放扩束镜,让激光照到分光镜P1 上,并调节激光的反射光照射到激光筒上。 2、调节M2 的位置使屏上两排光中最亮的两个光点重回,并调至其闪烁。 3、将扩束镜放于激光前,调节扩束镜的高度和偏角,使光能照在P1分光镜上,看显示屏上有没有产生同心圆的干涉条纹图案。没有的话重复2 、3 步骤,直到产生同心圆的干涉条纹图案。 4、微调M2是干涉图案处于显示屏的中间。

5、转动微量读数鼓轮,使M1 移动,可以看到中心条纹冒出或缩进,若看不到此现象,先转动可度轮,再转动微量读数鼓轮。记下当前位置的读数d0 ,转动微量读数鼓轮,看到中心条纹冒出或缩进30 次则记一次数据,共记录10 次数据即d0、d1 (9) 6、关闭激光电源,整理仪器,处理数据。 五、实验数据处理 数据记录: 数据处理: Δd0=d5-d0=0.05202mm Δd1=d6-d1=0.05225mm Δd2=d7-d2=0.04077mm Δd3=d8-d3=0.04077mm Δd4=d9-d4=0.05071mm Δd(平均)=(Δd0+Δd1+Δd2+Δd3+Δd4)/5 =0.047304mm A类不确定度σ=5.99355*10-6m Δk=150 所以λ(平均)=2Δd(平均)/Δk =630.72 nm B类不确定度:UΔB=0.5*10-7 m 总不确定度:UΔd =6.01437*10-6 m Uλ =2UΔd/Δk =80.1916 nm 所以λ=λ(平均)+Uλ=630.72 + 80.1916 nm Eλ=(632.8-630.72)/632.8 *100% =0.329%

迈克尔逊干涉仪实验报告

迈克尔逊干涉仪实验报告 迈克尔逊干涉仪实验报告 引言: 迈克尔逊干涉仪是一种经典的光学实验装置,由美国物理学家迈克尔逊于1887 年发明。该实验装置利用光的干涉现象,可以测量光的波长、光速等物理量。 本文将介绍迈克尔逊干涉仪的原理、实验过程和结果分析。 一、原理 迈克尔逊干涉仪的原理基于光的干涉现象。干涉现象是指两束或多束光波相互 叠加形成干涉图样的现象。干涉可以分为构成干涉的两束光波相位差为零的相 干干涉和相位差不为零的非相干干涉。迈克尔逊干涉仪利用相干干涉的原理进 行实验。 迈克尔逊干涉仪由一束单色光源、半透半反射镜、分束镜和反射镜组成。光源 发出的光经过半透半反射镜分成两束,一束直接射向反射镜,另一束经过分束 镜后反射到反射镜上。两束光在反射镜处反射后再次经过分束镜和半透半反射镜,最终在干涉屏上形成干涉条纹。 二、实验过程 1. 实验装置搭建 首先,将迈克尔逊干涉仪的各个组件按照实验要求搭建好。确保光源、反射镜、分束镜和半透半反射镜的位置和角度正确。 2. 调整干涉仪 使用调节螺丝和卡钳等工具,仔细调整干涉仪的各个组件,使光束能够准确地 射到干涉屏上,并形成清晰的干涉条纹。

3. 测量干涉条纹 使用目镜或显微镜观察干涉屏上的干涉条纹,并使用尺子或标尺测量干涉条纹 的间距。 4. 改变实验条件 在保持其他条件不变的情况下,改变实验装置的某些参数,如光源的位置、波 长等,观察干涉条纹的变化。 三、结果分析 通过实验观察和测量,我们可以得到干涉条纹的间距和变化情况。根据干涉条 纹的间距,我们可以计算出光的波长。通过改变实验条件,观察干涉条纹的变化,我们可以研究光的传播速度、折射率等物理量。 在实验过程中,我们还可以观察到干涉条纹的明暗变化,这与光的相位差有关。当两束光波的相位差为整数倍的波长时,干涉条纹明亮;当相位差为半整数倍 的波长时,干涉条纹暗淡。通过观察干涉条纹的明暗变化,我们可以推断光的 相位差。 四、实验应用 迈克尔逊干涉仪不仅仅是一种用于测量光学参数的实验装置,还广泛应用于科 学研究和技术领域。例如,在激光技术中,迈克尔逊干涉仪可以用于激光的频 率稳定和测量;在光学仪器中,迈克尔逊干涉仪可以用于测量物体的形状和表 面粗糙度等。 结论: 迈克尔逊干涉仪是一种重要的光学实验装置,利用光的干涉现象可以测量光的 波长、光速等物理量。通过实验观察和测量,我们可以得到干涉条纹的间距和

迈克耳孙干涉仪实验

光学实验报告 实验日期:2023年5月30日星期二上午成绩:教师签字: 实验题目:迈克耳孙干涉仪的调节与使用 一.实验目的 1.了解迈克耳孙干涉仪的结构原理并掌握调节方法。 2.观察等厚干涉,等倾干涉以及白光干涉。 二.实验原理 1.迈克耳孙干涉仪是应用光的干涉原理,测量长度或长度变化的精密的光学仪器,其光路图如图所示。 从氦氖激光器发出的单色光s,该光束射到与光束成45°倾斜的分光板G上,G的后表面镀有铝或银的半反射膜,光束被半反射膜分成强度大致相同的反射光(1)和(2)。这两束光沿着不同的方向射到两个平面镜M和M*上,经两平面镜反射至G1后汇合在一起。仔细调节M和M*,就可以在E处观察到干涉条纹。G2为补偿板,其材料和厚度与G相同,用以补偿光束(2)的光程,使光束(2)与光束(1)在玻璃中走过的光程大致相等。 2.迈克耳孙干涉仪的结构图如图所示。两平面镜M1和M2放置在相互垂直的两臂上。其中平面镜M是固定的,平面镜M可在精密的导轨上前后移动,以便改变两光束的光程差,移动范围在0~100nm内。平面镜M、M的背后各有三个微调螺丝(图中的3、12),用以改变平面镜M1、M2的角度。在平面镜M2的下端还附有两个相互垂直的拉簧螺丝10、11,可以细调平面镜M2的倾斜度。 移动平面镜M2有两种方式∶一是旋转粗调手轮7可以较快地移动M2∶二是旋转微调鼓轮9可以微量移动M1(如果迈克耳孙干涉仪有紧固螺丝8,则在转动微调鼓轮前,先要拧紧紧固螺丝8,转动粗调手轮前必须松开紧固螺丝8,否则会损坏精密丝杆。若没有紧固螺丝,直接旋转微调鼓轮9则可微量移动M1)。平面镜M1的位置读数由三部分组成∶从导轨上读出毫米以上的值;从仪器窗口的刻度盘上读到0.01mm;在微动手轮上最小刻度值为0.000lmm,还可估读到0.0001mm的1/10。

迈克尔逊干涉实验

第六章 提高性与应用性实验 实验6—1 迈克耳逊干涉实验 【实验目的】 1. 掌握迈克耳逊干涉仪的原理、结构及调节方法。 2. 使用迈克耳逊干涉仪测量He-Ne 激光的波长。 【实验原理】 迈克耳逊干涉仪主要由两个相互垂直的全反射镜12M M 、和一个45o 放置的半反射镜M 组成。不同的光源会形成不同的干涉情况。 当光源为单色点光源时,它发出的 光被M 分为光强大致相同的两束光(1) 和(2),如图6-1-1所示。其中光束(1)相 当于从虚像S (点光源S 相对于半反射 镜M 所成的虚像)发出,再经1M 反射,成像于'1S ;光束(2)相当于从虚像'S 发 出,再经'2M 反射成像于'2S ('2M 是2 M 关于M 所成的像)。因此,单色点光源 经过迈克耳逊干涉仪中两反射镜的反射 光,可看作是从'1S 和'2S 发出的两束相干 光。在观察屏上,'1S 和' 2S 的连线所通过 点0P 的程差为2d ,而在观察屏上其他点 P 的程差约为2cos d i (其中d 是1M 与 2M 的距离,i 是光线对1M 或'2M 的入射角)。因而干涉条纹是以0P 为圆心的一 组同心圆,中心级次高,周围级次低。 若1M 与2M 的夹角偏离90o ,则干涉条 纹的圆心可偏出观察屏以外,在屏上看到弧状条纹;若偏离更大而d 又很小, '1S 和' 2S 的连线几乎与观察屏平行,则相当 图6-1-1

于杨氏双孔干涉,条纹近似为直线。无论干涉条纹形状如何,只要观察屏在'1S 和' 2S 发出的两束光的交叠区,都可看到干涉条纹,所以这种干涉称为“非定域干涉”。 如果改用单色面光源照明,情况就不同了, 如图6-1-2所示。由于面光源上不同点所发的光是 不相干的,若把面光源看成许多点光源的集合, 则这些点光源所分别形成的干涉条纹位置不同, 它们相互叠加而最终变成模糊一片,因而在一般 情况下将看不到干涉条纹。 只有以下两种情况是 例外:①1M 与2M 严格垂直,即1M 与'2M 严格 平行,而把观察屏放在透镜的焦平面上,此时, 从面光源上任一点S 发出的光经1M 与2M 反射 后形成的两束相干光是平行的,它们在观察屏上 相遇的光程差均为2cos d i 因而可看到清晰而明 亮的圆形干涉条纹。由于d 是恒定的,干涉条纹 是倾角i 为常数的轨迹,故称为“等倾干涉条纹”。 ②1M 与2M 并不严格垂直,即1M 与'2M 有一个 小夹角α。可以证明。此时从面光源上任一点S 发出的光经1M 与2M 反射后形成的两束相干光 相交于1M 或2M 的附近。因此,若把观察屏放在1M 或2M 对于透镜所成的像平面附近,就可以看到面光源干涉所形成的条纹。如果夹角α较大而角i 变化不大,则条纹基本上是厚度d 为常数的轨迹,因而称为“等厚干涉条纹”。显然,这两种情况都只在透镜的焦平面或像平面上才能看到清晰的条纹,因而是“定域干涉”。 如果用非单色的白光为光源,情况更不相同。无论是点光源或面光源,要看到干涉条纹,必须满足光程差小于光源的相干长度的要求,即2cos d i

迈克尔逊干涉仪实验

迈克尔逊干涉仪实验 一、实验目的 1.掌握迈克尔逊干涉仪和法布里-珀罗干涉仪的工作原理和调节方法; 2.了解各类型干涉条纹的形成条件、条纹特点和变化规律; 3.测量空气的折射率。 二、实验仪器 迈克尔逊干涉仪、激光器、扩束镜、观察屏、小孔光阑 三、实验原理 用激光器做光源,使激光通过扩束镜会聚后发散,此时就得到了一个相关性很好的点光源,射到分光板P1和P2上后就将光分成了两束分别射到M1和M2上,反射后通过Pl 、P2就可以得到两束相关光,此时就会产生干涉条纹。 产生干涉条纹的条件,如图所示,B 、C是两个相干点光源,则到A点的光程差。若在A点出产生了亮条纹,则 2dcosi=N (N 为亮条纹的级数),因为i和k均为不可测的量.所以取其差值,即入 四、实验步骤

1、打开激光电源,先不要放扩束镜,让激光照到分光镜Pl 上,并调节激光的反射光照射到激光筒上。 2、调节M2的位置使屏上两排光中最亮的两个光点重回,并调至其闪烁。 3、将扩束镜放于激光前,调节扩束镜的高度和偏角,使光能照在P!分光镜上,看显示屏上有没有产生同心圆的干涉条纹图案。没有的话重复2、3步骤,直到产生同心圆的干涉条纹图案。 4、微调M是干涉图案处于显示屏的中间。 5、转动微量读数鼓轮,使M1移动,可以看到中心条纹冒出或缩进,若看不到此现象,先转动可度轮,再转动微量读数鼓轮。记下当前位置的读数d0 ,转动微量读数鼓轮,看到中心条纹冒出或缩进30 次则记一次数据,共记录10 次数据即d。 . d:… ds。 五、实验数据 冒进或缩进的条纹数△N M2的位置读数d 50 50.0009 0.0801 0.0032672 50 50.0214 0.0801 50 50.0419 0.0821 50 50.0604 0.0841

6- 迈克尔逊干涉仪实验报告

6- 迈克尔逊干涉仪实验报告 引言: 干涉是光学实验中的一种重要现象。其中迈克尔逊干涉仪是一种利用分束器将光分为 两路走不同路程,再合成的干涉仪。本实验目的是通过迈克尔逊干涉仪对光的相位干涉进 行实验研究,探究其在科学研究和实际应用中的作用。 实验仪器与实验原理: 迈克尔逊干涉仪的主要组成部分为分束器、反射镜、透镜和检波器。分束器将光分成 两路光,在反射后分别经过不同的光程后,再合成在一个光学环境中,形成干涉条纹,进 而研究光的相位差。 本实验选用的迈克尔逊干涉仪光路如下: (1)准直光:由汞灯发出,经过凸透镜后成为平行光线。 (2)平板玻璃片:用于将平行光分成两束相互垂直地经过反射镜反向传播。 (3)待测物:常用的待测物为透明薄板。 (4)反射镜:反射光线使其改变方向。 (5)合成反射光:在两路光线进入存在相位差干涉的区域后,在反射镜上反射成为一路光线,进而在检测屏幕上产生干涉条纹。 实验步骤与实验结果: 1. 线性度检查:使反射镜沿着检测屏幕方向移动,即保证反射镜像中心移动时干涉 条纹线性分布。结果:移动100次反射镜,干涉条纹线性,线间距与波长λ比例大小相等。 2. 确定干涉璀璨:注入汞灯光源,调整两个反射镜,使其距离相等,透射光线相遇 前的光程相等,令条纹体现出明暗相间的亮度。结果:明暗干涉线段发生变化的能量必须 尽可能小。 3. 确定空气中两路光线的光程差:沿反射镜上下调节反射镜距离微调干涉条带展宽,经过微调后能够看到一阶条纹明暗相间的情况,再微一点可见的一级条带左端和右端的加 亮区域刚开始相接收阻塞,当这一加亮区第一次完全保持不变,即表示第一阶的加亮区 “连接”在一起,这时记下此时反射镜之间距离。据相邻条带间差一现象可知,一阶干涉 级别条纹宽度为λ /2 。结果:空气中两路光线光程差为λ/2。

物理实验 迈克尔逊干涉实仪专题实验小论文

物理实验迈克尔逊干涉实仪专题实 验小论文 迈克尔逊干涉实仪专题实验小论文计算机学院信息安全专业王宇航09283020 迈克尔逊,美国物理学家。曾从事光速的精密测量工作,他首倡用光波波长作为长度基准。1881年,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。他与美国物理学家莫雷合作,进行了著名的迈克尔逊-莫雷实验,否定了“以太”的存在,为爱因斯坦建立狭义相对论奠定了基础。于创制了精密的光学仪器和利用这些仪器所完成的光谱学和基本度量学研究,迈克尔逊于1907年获诺贝尔物理学奖金。迈克尔逊干涉仪是用分振幅法产生双光束以实现干涉的精密仪器。它的设计精巧,用途广泛,不少其他干涉仪是此派生出来的。迈克尔逊和他的合作者曾用这种干涉仪

进行了三项著名的实验:1.迈克尔逊——莫雷实验,为爱因斯坦创立相对论提供了实验依据;2.镉红线的发现实现了长度单位的标准化;3.有干涉条纹可见度随光程变化的规律,可以推断光谱线的精细结构。迈克尔逊干涉实仪专题实验分为三个实验,分别是测量图钠光双线波长差、白光干涉测量平板玻璃折射率、法布里——珀罗干涉仪测量钠双线波长差。其核心都是迈克尔逊干涉仪的应用。对实验仪器的调整更是重要,于仪器的精度限制,对其调整需十分谨慎。测量图钠光双线波长差实验的实验原理是通过调节实验仪器得到干涉条纹,进而通过不断调整两个相干光源的光程差使光形成的干涉圆环时而清晰时而模糊,分别测量多次模糊时的光程差该变量即可得出最终结果。白光干涉测量平板玻璃折射率的实验原理是通过迈克尔逊干涉仪调节出激光和白光的干涉图样后,利用光程差对白光的干涉图像的影响测量出光程差的改变量,进而间

大学物理实验-迈克尔逊干涉仪

迈克尔逊干涉仪》实验报告

一、引言 迈克尔逊曾用迈克尔逊干涉仪做了三个闻名于世的实验:迈克尔逊-莫雷以太漂移、推断光谱精细结构、用光波长标定标准米尺。迈克尔逊在精密仪器以及用这些仪器进行的光谱学和计量学方面的研究工作上做出了重大贡献,荣获1907年诺贝尔物理奖。迈克尔逊干涉仪设计精巧、用途广泛,是许多现代干涉仪的原型,它不仅可用于精密测量长度,还可以应用于测量介质的折射率,测定光谱的精细结构等。 二、实验目的 (1)了解迈克尔逊干涉仪的光学结构及干涉原理,学习其调节和使用方法 (2)学习一种测定光波波长的方法,加深对等倾的理解 (3)用逐差法处理实验数据 三、实验仪器 迈克尔逊干涉仪、He-Ne激光器、扩束镜等。 四、实验原理 迈克尔逊干涉仪是l883年美国物理学家迈克尔逊(A.A.Michelson)和莫雷(E.W.Morley)合作,为研究“以太漂移实验而设计制造出来的精密光学仪器。用它可以高度准确地测定微小长度、光的波长、透明体的折射率等。后人利用该仪器的原理,研究出了多种专用干涉仪,这些干涉仪在近代物理和近代计量技术中被广泛应用。 1.干涉仪的光学结构 迈克尔逊干涉仪的光路和结构如图1与2 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

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