11-5迈克尔孙干涉仪new解析

第五节迈克尔孙干涉仪§3.迈克尔逊干涉仪美国物理学家。1852年12月19日诞生于普鲁士斯特雷诺（现属波兰），后随父母移居美国，毕业于美国海军学院，曾任芝加哥高校教授，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探讨，他以毕生精力从事光速的精密测量，在他的有生之年，始终是光速测定的国际中心人物。他独创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），在探讨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-莫雷试验，这是一个最重大的否定性试验，它动摇了经典物理学的基础。他研制出高辨别率的光谱学仪器，经改进的衍射光栅和测距仪。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。§3.迈克尔逊干涉仪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探讨，迈克耳孙于1907年获诺贝尔物理学奖金。§3.迈克尔逊干涉仪迈克耳孙干涉仪是１８８３年美国物理学家迈克耳孙和莫雷合作，为探讨＂以太＂漂移试验而设计制造出来的精密光学仪器。试验结果否定了以太的存在，解决了当时关于＂以太＂的争论，并为爱因斯坦发觉相对论供应了试验依据。以后，迈克耳孙又用它作了两个重要试验，首次系统地探讨了光谱线的精细结构，以及干脆将光谱线的波长与标准米尺进行比较，实现了长度单位的标准化。今日,迈克耳孙干涉仪已被更完善的现代干涉仪取代,例如米尺的标定及干涉分光工作已改用法布里－帕罗干涉仪。但迈克耳孙干涉仪的基本结构照旧是很多干涉仪的基础。目前依据迈克耳孙的基本原理研制的各种精密仪器广泛用于生产和科研领域。§3.迈克尔逊干涉仪播放教学片CD5

迈克尔孙干涉仪§3.迈克尔逊干涉仪机械波传播须要媒质，光波传播人们认为也须要媒质----“以太”。

地球绕太阳公转的速度大约30km/s,地球上应感到“以太风”的存在。迈克尔孙和莫雷设计干涉仪，测量以太风。播放动画§3.迈克尔逊干涉仪半透半反膜补偿板M2移动/2可视察到移动一个条纹，当M2移动d，移动了N个条纹。所以测出移动条纹的数目即可算出M2移动距离d

。可测量波长级10-7m的微小位移。§3.迈克尔逊干涉仪当M2M1时，M2//M1’,所视察到的是等倾干涉条纹，即相同倾角下光程差相同。M2与M1不垂直时

时，形成劈尖，干涉条纹为等厚干涉条纹。播放动画M2

、M1’之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。§3.迈克尔逊干涉仪等厚干涉条纹等倾干涉条纹与重合§3.迈克尔逊干涉仪播放教学片CD5干涉的应用§3.迈克尔逊干涉仪例题35-5：麦克尔逊干涉仪用波长为589.36nm的纳黄光视察。视场中心为亮点，此外还能看到10个亮环。今移动一臂中的反射镜，发觉有10个亮环向中心收缩而消逝，即中心级次减小10，此时视场中除中心亮点外还剩5个亮环。试求（1）反射镜移动的距离，（2）起先中心亮点的干涉级次k，以及（3）反射镜移动后，视场中最外的那个亮环的干涉级次。解：（1）反射镜移动距离（2）起先中心亮点的干涉级次k，以及（3）反射镜移动后，视场中最外的那个亮环的干涉级次。设起先时中