迈克耳逊干涉仪,迈克耳逊(A.A.Michelson)干涉仪,等厚干涉条纹,等倾干涉条纹,迈克耳逊干涉仪的干涉条纹,M,M,1,2,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,干涉条纹 的移动,M,M,1,2,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,干涉条纹 的移动,M,M,1,2,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,干涉条纹 的移动,M,M,1,2,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,干涉条纹 的移动,M,M,1,2,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,干涉条纹 的移动,1,M,M,1,2,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,干涉条纹 的移动,1,M,M,1,2,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,干涉条纹 的移动,1,M,M,1,2,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,干涉条纹 的移动,1,M,M,1,2,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,干涉条纹 的移动,1,M,M,1,2,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,干涉条纹 的移动,1,M,M,1,2,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,干涉条纹 的移动,1,M,M,1,2,干涉条纹 的移动,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,1,M,M,1,2,干涉条纹 的移动,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,1,M,M,1,2,干涉条纹 的移动,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,1,M,M,1,2,干涉条纹 的移动,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,1,M,M,1,2,干涉条纹 的移动,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,1,M,M,1,2,干涉条纹 的移动,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,1,M,M,1,2,干涉条纹 的移动,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,1,M,M,1,2,干涉条纹 的移动,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,1,M,M,1,2,干涉条纹 的移动,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,1,M,M,1,2,干涉条纹 的移动,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,1,M,M,1,2,干涉条纹 的移动,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,1,M,M,1,2,干涉条纹 的移动,当,M,M,1,2,与,之间距离变大时，圆形干涉条纹向外扩张,干涉条纹变密。,之,例：在迈克尔逊干涉仪的一个臂放入一个长为d=0.2m的玻璃管，并充以一个大气压的气体，用波长为546nm的光产生干涉，当将玻璃管内的气体逐渐抽成真空的过程中，观察到有205条干涉条纹的移动。试计算气体折射率n.,解：,当M1、M2的镜面相互不垂直时，空气膜为劈尖，可观察到等间距的直线等厚条纹。,多光束的干涉,一 、多光束的干涉,杨氏双缝干涉实验中的双缝，以多缝代之，结果将如何呢？在多缝情况下，我们将同频率、同振动方向、位相依次相差同一数值的N束光相干，称之为多光束的干涉。,二、加强和减弱的条件,1. 复习多个同方向同频率谐振动的合成的一种特殊情况，位相依次相差同一数值.,用矢量图解法：设N束光，用a1,a2,a3,a4,aN代表各光束的振幅矢量，位相依次相差. 为了简单设a1=a2=a3=aN=a,当=2k(k=0,1,2,)即=0,2,4,那么，A=Na，I(光强)=A2=(Na)2 这是主极大。,多缝干涉光强曲线,当=2k/N (N=2k,k=1,2,3,但k不能取0,N,2N, 因为k取0,N,2N则=0,2,4,为主极大情形),那么，A=0，I(光强)=A2=0 这是极小。,举例：k=1,=2/N,为了简化N取4，则=/2；若N取8，则=/4,当=(2k+1)/N (k=1,2,3, 但k不能取0,N-1,N, 因为下方框中的都包含在主极大中，应排除在外),那么，这种情况中的A大小比起主极大的Na要小得多，但比极小要大，故称为次极大。,K取0， =/N K取N-1,=(2k-1)/N K取N， =(2k+1)/N,讨论：,N=3：,N=4：,我们可以分析得出两个相邻的主极大之间应有 N-1=4 个极小，有N-2=3个次极大。,N=5：,依次类推，N 越大（缝越多），那 N-1个极小就越大，暗纹越来越多，暗纹和次极大几乎连成一片，形成微亮的暗背景，主极大越来越细窄，非常明亮。这就是多光束干涉条纹的特点。, 相干长度,原因：当一对相干光束的光程差超过一定范,问题：普通窗玻璃有两个表面，光在两个,最大光程差。,围后，将看不到干涉条纹。,纹？,表面反射时，为什么看不到干涉条,1、2 两光不相干,光程差不大,1、2 两光发生干涉,相干长度与谱线宽度的关系：,糊不清。,能形成干涉条纹的条件是：,此式表明：最大光程差和谱线宽度成反比。,光源单色性越好，相干长度越大。,常用光源单色光的相干长度,