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基础物理实验
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实验三十一 迈克耳孙干涉仪
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实实验验三三十十一一 迈迈克克耳耳孙孙干干涉涉仪仪
（MichelsonInterferometer）
实验报告
实验报告
实实验验报报告告
学院：地球与空间科学学院
学院：地球与空间科学学院
学学院院：：地地球球与与空空间间科科学学学学院院
姓名：1100012623 张晓晨
姓名：1100012623 张晓晨
姓姓名名：：11110000001122662233 张张晓晓晨晨
指导教师： 郭 磊
指导教师： 郭 磊
指指导导教教师师：： 郭郭 磊磊
时间： 2012 年 12月26日
时间： 2012 年 12月26日
时时间间：：年年 1122月月2266日日
一、目的要求
1. M-
掌握 干涉仪的调节方法。
2. 调出非定域干涉和定域干涉条纹。
3. 了解各类型干涉条纹的形成条件、花纹特点、变化规律及相互间区别。
4. 用M-干涉仪测量气体的折射率
二、仪器用具
M-干涉仪，He-Ne激光器及其电源，扩束透镜，小孔光阑，白炽灯，毛玻璃，小
气室，打气皮囊，气压表，凸透镜，特制显微镜。
三、实验原理
（一）M-干涉仪光路图
M-干涉仪是一种分振幅双光束的干涉仪，光路如图31-1所示。
图31-1 M-干涉仪光路图
S G I II F
为光源， 为补偿板，作用是保证 和 两束光在毛玻璃 处的光程完全相等，
2
激光应垂直导轨方向射向M-干涉仪。
（二）干涉条纹的图样
图31-1 中M 是M 被G 反射所成的虚像，从观察者来看，两相干光束是从M′
2 1 1
2
′ M- M ′
和M 反射而来，因此我们把 干涉仪产生的干涉等效为 和M 间空气膜所产生的
1
2 2
干涉进行分析研究。
图31-2 等效光源示意图
1、点光源照明-非定域干涉条纹
激光束经短焦距凸透镜汇聚后可得点光源S，它发出球面波照射M-干涉仪。在这
个光场中任何地方放置毛玻璃都能看到干涉条纹，这种干涉称为非定域干涉。
图31-3 非定域干涉原理光路示意图
当毛玻璃与S ,S′ 连线垂直时得到圆条纹，特性：
1 2
S ,S′ 到接收屏上任一点 P 的光程差为 ∆L=S P−SP′ ，当 r z 时有
1 2 2 1
2
∆L= 2dcosθ，而cosθ ≈1−θ /2，
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