高二物理竞赛迈克耳孙干涉仪课件

干涉仪是基于光的干涉原理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起过重要的作用，目前有着广泛的应用21.5

迈克耳孙干涉仪迈克耳孙干涉仪的照片单色光源反射镜反射镜补偿板

分光板移动导轨实验装置12E反射镜反射镜单色光源光程差的像122’He-Ne激光光源汞灯光源等倾干涉圆环当不垂直于时，可形成劈尖型等厚干涉条纹反射镜反射镜单色光源等厚干涉条纹迈克尔孙干涉仪的主要特性两相干光束在空间完全分开，并可用移动反射镜或在光路中加入介质片的方法改变两光束的光程差。干涉条纹移动数目移动距离1.移动反射镜明纹干涉圆环的吞吐动态过程当M1

与M2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。插入介质片后光程差光程差变化干涉条纹移动数目光程差介质片厚度2.在光路中加入介质片迈克耳孙干涉的三个著名实验长度的单位和基准用于研究光谱线的精细结构用于研究光速——

迈克耳孙-莫雷实验

二.迈克耳孙干涉仪的应用1.1893年，迈克耳孙将

Cr的红、绿、蓝三条谱线的波长对米原尺进行了标定，精度可达到1/100波长。红线1m=1,533,163.5绿线1m=1,996,249.7蓝线1m=2,083,372.1迈克耳孙获得1907年的诺贝尔物理奖：对光学精密仪器及用之于光谱学与计量学研究所作的贡献。精心设计实验目的：寻找以太参考系，探测地球相对于绝对惯性系(以太系)的速度零结果迈克耳孙-莫雷实验为爱因斯坦的狭义相对论的确立奠定了实验基础2.迈克耳孙-莫雷实验(1881-1887)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。科学中的艺术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、OCT等等。迈克耳孙干涉原理的新应用－光学相干层析术（OpticalCoherenceTomography)OCT是继CT和核磁共振成像技术发展起来的一种探测组织微细结构的新的断层扫描成像新技术。OCT与高频率超声成像结果对比本章总结一.杨氏双缝干涉二.薄膜的等厚干涉1.劈尖2.牛顿环光程差：明纹暗纹暗纹明纹条纹间距一.杨氏双缝干涉光程差明纹暗纹=一个厚度对应一级条纹相邻等厚线所对应的薄膜厚度之差：二.薄膜的等厚干涉（明纹）（暗纹）1.劈尖2.牛顿环暗环半径明环半径透镜的曲率半径：由等厚线的弯曲判断待测表面的平整度：课堂讨论1.单色平行光垂直入射在薄膜上，经上下两表面反射的两束光反射干涉，如图所示，若薄膜的厚度为e，且，为入射光在n1

中的波长，则两束反射光的光程差为：反射光1反射光2n1

n2

n3

入射光e(A)(B)(C)(C)2.在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的。若其中一缝的宽度略变窄（缝中心位置不变），则干涉条纹的间距变宽。干涉条纹的间距变窄。干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零。不再发生干涉现象。合光强：3.在双缝干涉实验中，波长的单色平行光垂直入射到缝间距的双缝上，屏到双缝的距离D=2m。求：中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；用一厚度为、折射率为n=1.58

的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移至原来的第几级明纹处？分析：(1)由明纹坐标公式(2)光程差变为：明纹条件：当k’=0时对应的即为新的中央明纹，即对比原来的明纹条件，令O光驻波实验装置如图。MM为金属反射镜，NN为涂有极薄感光层的玻璃板。MM与NN之间夹角，波长为的平面单色光通过NN板垂直入射到MM金属反射镜上，则反射光与入射光在相遇区域形成驻波，NN板的感光层上形成对应于波腹波节的条