14邁克爾孫和法珀兩用干涉儀的調(diào)節(jié)和使用實(shí)驗(yàn)報(bào)告-展示頁(yè)
2025-05-24 01:40本頁(yè)面
【正文】 片的折射率7， 觀察多光束干涉現(xiàn)象主要儀器設(shè)備：SGM2型干涉儀由邁克爾孫和法珀干涉儀一體化組裝而成， 基本結(jié)構(gòu)如右圖所示實(shí)驗(yàn)原理和內(nèi)容：1， 邁克爾孫干涉儀的光路邁克爾孫干涉儀是一種分振幅雙光束的干涉儀， 光路如右圖所示。 入射光S到達(dá)分光板G1后分為兩束， 即反射光I和透射光II； 如果入射角為45176。 補(bǔ)償鏡G2的作用是保證兩束光的光程完全相同。， 點(diǎn)光源照明——非定域干涉條紋激光束射向干涉鏡的光可視作點(diǎn)光源， 圖中S1和S2’是點(diǎn)光源相對(duì)于M1和M2’的虛像， 這兩個(gè)虛光源發(fā)出的球面光波在相遇空間都可以發(fā)生干涉， 因而在這個(gè)光場(chǎng)中任何位置放置毛玻璃屏都可以接收到干涉條紋， 因而稱之為非定域干涉。（光路圖如上頁(yè)所示）非定域同心圓條紋的特性分析如下：兩虛光源S1和S2’到接受屏上任意一點(diǎn)P的光程差均為， 當(dāng)偏心距r很小時(shí)（如上光路圖所示）， 可以對(duì)一些小量做出忽略， 可以認(rèn)為光程差。列出兩相關(guān)式相見(jiàn)后可以得到， 干涉條紋的間距為， 且間距的大小與四個(gè)變量有關(guān)。 對(duì)于最中心的條紋， 根據(jù)表達(dá)式2d=kλ， 可以得到吞吐條紋數(shù)目N與動(dòng)鏡移動(dòng)距離d的關(guān)系：2Δd=Nλ， 這樣便可以根據(jù)條紋吞吐的數(shù)目和動(dòng)鏡的移動(dòng)距離來(lái)確定入射光的波長(zhǎng)。 如右圖所示， 當(dāng)M1與M2’的位置相平行時(shí)， 表現(xiàn)為等傾干涉， 兩束反射光的光程差為， 此時(shí)觀察到干涉圖樣為一組同心圓， 每個(gè)圓對(duì)應(yīng)一定的傾角θ。 且每吞吐一個(gè)圓環(huán)， 說(shuō)明d變化了λ/2。 當(dāng)M1與M2’的位置存在很小的一個(gè)夾角α， 且M1與M2’所夾出的空氣膜很薄時(shí)， 用擴(kuò)展光源照射便可以發(fā)生等厚干涉。 當(dāng)干涉位置較靠近交棱時(shí)， 干涉圖樣為標(biāo)準(zhǔn)的明暗直線間隔條紋， 但在較遠(yuǎn)離交棱的位置上， 背反射角θ的影響就不能夠被忽視，因而可以看到干涉條紋發(fā)生了扭曲， 由直線變成了向交棱方向突起的弧形條紋， 且越是遠(yuǎn)離交棱的地方， 扭曲的現(xiàn)象越是明顯。1， 激光非定域干涉現(xiàn)象的觀察和HeNe激光波長(zhǎng)的測(cè)量在不加入擴(kuò)束器的情況下安裝好各個(gè)部件， 并且調(diào)節(jié)光路的準(zhǔn)直性和相對(duì)位置， 以及相對(duì)于底平面的水平， 保證經(jīng)M1和M2反射的光重合在毛玻璃屏上， 之后加入擴(kuò)束器便可以在毛玻璃屏上觀察到干涉圖案。測(cè)量時(shí)， 往同一個(gè)方向先后10次旋轉(zhuǎn)
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