大学物理115迈克耳孙干涉仪.ppt

1、11-1 相干光 11-2 杨氏双缝干涉 劳埃德镜 11-3 光程 薄膜干涉 11-4 劈尖 牛顿环 11-5 迈克耳孙干涉仪,第十一章 光学 - 光的干涉,迈克耳孙,迈克耳孙 (Albert Abraban Michelson,18521931),美国物理学家1852 年12月19日出生于普鲁士斯特雷诺（现属波兰），后随父母移居美国，1877年毕业于美国海军学院，曾任芝加哥大学教授，美国科学促进协会主席,美国科学院院长；还被选为法国科学院院士和伦敦皇家学会会员，1931年5月9日在帕萨迪纳逝世,迈克耳孙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

2、测定的国际中心人物 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（迈克耳孙干涉仪），在研究光谱线方面起着重要的作用,1887年他与美国物理学家E.W.莫雷合作，进行了著名的迈克耳孙-莫雷实验，这是一个最重大的否定性实验，它动摇了经典物理学的基础,迈克耳孙首倡用光波波长作为长度基准，提出在天文学中利用干涉效应的可能性，并且用自己设计的星体干涉仪测量了恒星参宿四的直径,由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，迈克耳孙于1907年获诺贝尔物理学奖,单色光源,反射镜,反射镜,一 迈克耳孙干涉仪光路及结构,光程差,反射镜,反射镜,单色光源,二 迈克耳孙

3、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.,三 迈克尔孙干涉仪的应用,.可用移动反射镜1的方法，测长度或波长,dk,更高级次的环从中心“涌出”，所有的环都往外扩。,dk原最高级次的环向中心“缩进”，所有的环都往里缩。,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涌出, 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 .,三 迈克尔孙干涉仪的应用,.可用移动反射镜1的方法，测长度或波长,dk,更高级次的环从中心“涌出”，所有的环都往外扩。,dk原最高级次的环向中心“缩进”，所有的环都往里缩。,移动反射镜,

4、三 迈克尔孙干涉仪的应用,.可用移动反射镜1的方法，测长度或波长,在光谱学中，应用精确度极高的近代干涉仪可以精确地测定光谱线的波长极其精细结构； 在天文学中，利用特种天体干涉仪还可测定远距离星体的直径等。,1960年国际计量会议上,规定用氪-86在液氮温度下的2p10-5d5的橙色光在真空中的波长 的1,650,763.73 倍做为长度的标准单位。,使精度提高了两个数量级,由10-7-10-9米。,插入介质片后光程差,光程差变化,介质片厚度,光程差,2.可用在光路中加入介质片的方法，测介质片的折射率或厚度,解,“以太”参考系是绝对静止系,迈克耳孙-莫雷实验,设“以太”参考系为 系 实验室为 系,: 系相对于 系的速度,（从 系看）,（从 系看）,仪器可测量精度,实验结果 未观察到地球相对于“以太”的运动.,结论：作为绝对参考系的以太不存在.,以后又有许多人在不同季节、时刻、方向上反复重做迈克耳孙-莫雷实验近年来,利用激光使这个实验的精度大为提高,但结果却没有任何变化,迈克耳孙-莫雷实验测到以太漂移