邁克耳孫干涉儀可以測量哪些物理量

㈠ 邁克耳孫干涉儀主要用於測量什麼

邁克耳孫干涉儀是邁克耳孫最早為研究光速問題而精心設計的一種分振幅裝置，它的特點是光源，兩個反射面，接受器（觀察者）四者在空間完全分開，東西南北各據一方，便於在光路中安插其它器件。利用它可以觀察到很多干涉現象，例如等厚條紋，等傾條紋，以及條紋的各種變動情況，也可方便的進行各種精密檢測。邁克耳孫正因發明了干涉儀器和光束的測量而獲得了1907年諾貝爾物理學獎。

㈡ 邁克爾遜干涉儀可以測量什麼物理量

邁克爾遜干涉儀的原理是，利用分光板將入射光分成兩束相干光，在利用兩個反射鏡將相干光反射到相同方向，發生干涉。可以測量未知介質的折射率，入射光波長，微小的位移，介質的厚度等等。

㈢ 邁克爾遜干涉儀主要用於測量

邁克爾遜干涉儀的最著名應用即是它在邁克爾遜-莫雷實驗中對以太風觀測中所得到的零結果，這朵十九世紀末經典物理學天空中的烏雲為狹義相對論的基本假設提供了實驗依據。除此之外，由於激光干涉儀能夠非常精確地測量干涉中的光程差，在當今的引力波探測中邁克爾遜干涉儀以及其他種類的干涉儀都得到了相當廣泛的應用。激光干涉引力波天文台（LIGO）等諸多地面激光干涉引力波探測器的基本原理就是通過邁克爾遜干涉儀來測量由引力波引起的激光的光程變化，而在計劃中的激光干涉空間天線（LISA）中，應用邁克爾遜干涉儀原理的基本構想也已經被提出。邁克爾遜干涉儀還被應用於尋找太陽系外行星的探測中，雖然在這種探測中馬赫-曾特干涉儀的應用更加廣泛。邁克爾遜干涉儀還在延遲干涉儀，即光學差分相移鍵控解調器（Optical DPSK）的製造中有所應用，這種解調器可以在波分復用網路中將相位調制轉換成振幅調制。

㈣ 光纖化的邁克爾遜干涉儀實現哪些物理量的測量

運用折射率橢球分析晶體的彈光效應.採用光柵位移感測器對測量群折射率的光纖邁克爾遜白光干涉技術進行了改進,提高了測量精度.通過測量石英晶體在不同的外力下折射率的

㈤ 邁克爾遜的實驗意義和在實際生活中的應用

邁克爾遜干涉儀的調整與使用實驗是大學物理實驗中比較經典的實驗，也是理論和實驗結合緊密的實驗，這個實驗當初是物理學家邁克爾遜在他設計的儀器上在相互垂直的方向上，通過測量干涉條紋的移動證明光速不變，為狹義相對論奠定了實驗基礎，在物理學發展史上佔有十分重要的地位。開設這個實驗有助於學生了解物理學是理論和實驗結合的學科，體驗儀器設計的精妙之處，鍛煉精細調節的能力，加深對相關物理理論的理解，因為在大學物理理論課中有關於邁克爾遜實驗的相關知識。通常實驗會要求在觀察干涉條紋的基礎上測量光的波長。邁克爾遜干涉儀的原理在實際中應用比較廣，轟動世界的引力波探測也是測量干涉條紋的移動。

㈥ 邁克爾遜干涉儀

很努力的在找。。。
給個滿意吧。。 邁克爾遜干涉儀,是1883年美國物理學家邁克爾遜和莫雷合作，為研究「以太」漂移而設計製造出來的精密光學儀器。它是利用分振幅法產生雙光束以實現干涉。通過調整該干涉儀，可以產生等厚干涉條紋，也可以產生等傾干涉條紋。主要用於長度和折射率的測量，若觀察到干涉條紋移動一條，便是M2的動臂移動量為λ/2，等效於M1與M2之間的空氣膜厚度改變λ/2。在近代物理和近代計量技術中，如在光譜線精細結構的研究和用光波標定標准米尺等實驗中都有著重要的應用。利用該儀器的原理，研製出多種專用干涉儀。
。。。。。。。。。。。。。。。。。我就是傳說中的分界線。。。。。。。。。。。。。。。。。在一台標準的邁克耳孫干涉儀中從光源到光檢測器之間存在有兩條光路：一束光被光學分束器（例如一面半透半反鏡）反射後入射到上方的平面鏡後反射回分束器，之後透射過分束器被光檢測器接收；另一束光透射過分束器後入射到右側的平面鏡，之後反射回分束器後再次被反射到光檢測器上。注意到兩束光在干涉過程中穿過分束器的次數是不同的，從右側平面鏡反射的那束光只穿過一次分束器，而從上方平面鏡反射的那束光要經過三次，這會導致兩者光程差的變化。對於單色光的干涉而言這無所謂，因為這種差異可以通過調節干涉臂長度來補償；但對於復色光而言由於在介質中不同色光存在色散，這往往需要在右側平面鏡的路徑上加一塊和分束器同樣材料和厚度的補償板，從而能夠消除由這個因素導致的光程差。
在干涉過程中，如果兩束光的光程差是光波長的整數倍（0，1，2……），在光檢測器上得到的是相長的干涉信號；如果光程差是半波長的奇數倍（0.5，1.5，2.5……），在光檢測器上得到的是相消的干涉信號。當兩面平面鏡嚴格垂直時為等傾干涉，其干涉光可以在屏幕上接收為圓環形的等傾條紋；而當兩面平面鏡不嚴格垂直時是等厚干涉，可以得到以等厚交線為中心對稱的直等厚條紋。在光波的干涉中能量被重新分布，相消干涉位置的光能量被轉移到相長干涉的位置，而總能量總保持守恆。
。。。。。。。。。。。。。。。。。。我依舊是分界線。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 這個主要是測量鈉雙線的波長差。
【實驗目的】
1.了解邁克爾遜干涉儀的干涉原理和邁克爾遜干涉儀的結構，學習其調節方法。
2．調節觀察干涉條紋，測量激光的波長。
3．測量鈉雙線的波長差。
4．練慣用逐差法處理實驗數據。
【實驗儀器】
邁克爾遜干涉儀，鈉燈，針孔屏，毛玻璃屏，多束光纖激光源（HNL
55700）。
【實驗原理】
1．邁克爾遜干涉儀
圖1是邁克爾遜干涉儀實物圖。圖2是邁克爾遜干涉儀的光路示意圖，圖中M1和M2是在相互垂直的兩臂上放置的兩個平面反射鏡，其中M1是固定的；M2由精密絲桿控制，可沿臂軸前、後移動，移動的距離由刻度轉盤(由粗讀和細讀2組刻度盤組合而成)讀出。在兩臂軸線相交處，有一與兩軸成45°角的平行平面玻璃板G1，它的第二個平面上鍍有半透（半反射）的銀膜，以便將入射光分成振幅接近相等的反射光⑴和透射光⑵，故G1又稱為分光板。G2也是平行平面玻璃板，與G1平行放置，厚度和折射率均與G1相同。由於它補償了光線⑴和⑵因穿越G1次數不同而產生的光程差，故稱為補償板。
從擴展光源S射來的光在G1處分成兩部分，反射光⑴經G1反射後向著M2前進，透射光⑵透過G1向著M1前進，這兩束光分別在M2、M1上反射後逆著各自的入射方向返回，最後都達到E處。因為這兩束光是相干光，因而在E處的觀察者就能夠看到干涉條紋。
由M1反射回來的光波在分光板G1的第二面上反射時，如同平面鏡反射一樣，使M1在M2附近形成M1的虛像M1′，因而光在邁克爾遜干涉儀中自M2和M1的反射相當於自M2和M1′的反射。由此可見，在邁克爾遜干涉儀中所產生的干涉與空氣薄膜所產生的干涉是等效的。
當M2和M1′平行時(此時M1和M2嚴格互相垂直)，將觀察到環形的等傾干涉條紋。一般情況下，M1和M2形成一空氣劈尖，因此將觀察到近似平行的干涉條紋(等厚干涉條紋)。
2．單色光波長的測定
用波長為λ的單色光照明時，邁克爾遜干涉儀所產生的環形等傾干涉圓條紋的位置取決於相干光束間的光程差，而由M2和M1反射的兩列相干光波的光程差為
Δ＝2dcos
i
(1)
其中i為反射光⑴在平面鏡M2上的入射角。對於第k條紋，則有
2dcos
ik＝kλ
(2)
當M2和M1′的間距d逐漸增大時，對任一級干涉條紋，例如k級，必定是以減少cosik的值來滿足式(2)的，故該干涉條紋間距向ik變大(cos
ik值變小)的方向移動，即向外擴展。這時，觀察者將看到條紋好像從中心向外「湧出」，且每當間距d增加λ/2時，就有一個條紋湧出。反之，當間距由大逐漸變小時，最靠近中心的條紋將一個一個地「陷入」中心，且每陷入一個條紋，間距的改變亦為λ/2。
因此，當M2鏡移動時，若有N個條紋陷入中心，則表明M2相對於M1移近了
Δd＝N
(3)
反之，若有N個條紋從中心湧出來時，則表明M2相對於M1移遠了同樣的距離。
如果精確地測出M2移動的距離Δd，則可由式(3)計算出入射光波的波長。
3．測量鈉光的雙線波長差Δλ
鈉光2條強譜線的波長分別為λ1＝589.0
nm和λ2＝589.6
nm，移動M2，當光程差滿足兩列光波⑴和⑵的光程差恰為λ1的整數倍，而同時又為λ2的半整數倍，即
Δk1λ1＝(k2＋)λ2
這時λ1光波生成亮環的地方，恰好是λ2光波生成暗環的地方。如果兩列光波的強度相等，則在此處干涉條紋的視見度應為零(即條紋消失)。那麼干涉場中相鄰的2次視見度為零時，光程差的變化應為
ΔL＝kλ1＝(k＋1)λ2
(k為一較大整數)
由此得
λ1－λ2＝＝
於是
Δλ=λ1－λ2＝＝
式中λ為λ1、λ2的平均波長。
對於視場中心來說，設M2鏡在相繼2次視見度為零時移動距離為Δd，則光程差的變化ΔL應等於2Δd，所以
Δλ＝
(4)
對鈉光＝589.3
nm，如果測出在相繼2次視見度最小時，M2鏡移動的距離Δd
,就可以由式(4)求得鈉光D雙線的波長差。
4.點光源的非定域干涉現象
激光器發出的光，經凸透鏡L後會聚S點。S點可看做一點光源，經G1(G1未畫)、M1、M2′的反射，也等效於沿軸向分布的2個虛光源S1′、S2′所產生的干涉。因S1′、S2′發出的球面波在相遇空間處處相干，所以觀察屏E放在不同位置上，則可看到不同形狀的干涉條紋，故稱為非定域干涉。當E垂直於軸線時(見圖3)，調整M1和M2的方位也可觀察到等傾、等厚干涉條紋，其干涉條紋的形成和特點與用鈉光照明情況相同，此處不再贅述。
【實驗內容與步驟】
1．觀察擴展光源的等傾干涉條紋並測波長
①點燃鈉光燈，使之與分光板G1等高並且位於沿分光板和M1鏡的中心線上，轉動粗調手輪，使M1鏡距分光板G1的中心與M1鏡距分光板G1的中心大致相等(拖板上的標志線在主尺32
cm
位置)。
②在光源與分光板G1之間插入針孔板，用眼睛透過G1直視M2鏡，可看到2組針孔像。細心調節M1鏡後面的
3
個調節螺釘，使
2
組針孔像重合，如果難以重合，可略微調節一下M2鏡後的3個螺釘。當2組針孔像完全重合時，就可去掉針孔板，換上毛玻璃，將看到有明暗相間的干涉圓環，若干涉環模糊，可輕輕轉動粗調手輪，使M2鏡移動一下位置，干涉環就會出現。
③再仔細調節M1鏡的2個拉簧螺絲，直到把干涉環中心調到視場中央，並且使干涉環中心隨觀察者的眼睛左右、上下移動而移動，但干涉環不發生「湧出」或「陷入」現象，這時觀察到的干涉條紋才是嚴格的等傾干涉。
④測鈉光D雙線的平均波長。先調儀器零點，方法是：將微調手輪沿某一方向(如順時針方向)旋至零，同時注意觀察讀數窗刻度輪旋轉方向；保持刻度輪旋向不變，轉動粗調手輪，讓讀數窗口基準線對准某一刻度，使讀數窗中的刻度輪與微調手輪的刻度輪相互配合。
⑤始終沿原調零方向，細心轉動微調手輪，觀察並記錄每「湧出」或「陷入」50個干涉環時，M1鏡位置，連續記錄6次。
⑥根據式(5-8)，用逐差法求出鈉光D雙線的平均波長，並與標准值進行比較。
2．觀察等厚干涉和白光干涉條紋
①在等傾干涉基礎上，移動M2鏡，使干涉環由細密變粗疏，直到整個視場條紋變成等軸雙曲線形狀時，說明M2與M1′接近重合。細心調節水平式垂直拉簧螺絲，使M2與M1′有一很小夾角，視場中便出現等厚干涉條紋，觀察和記錄條紋的形狀、特點。
②用白熾燈照明毛玻璃(鈉光燈不熄滅)，細心緩慢地旋轉微動手輪，M2與M1′達到「零程」時，在M2與M1′的交線附近就會出現彩色條紋。此時可擋住鈉光，再極小心地旋轉微調手輪找到中央條紋，記錄觀察到的條紋形狀和顏色分布。
3．測定鈉光D雙線的波長差
①以鈉光為光源調出等傾干涉條紋。
②移動M2鏡，使視場中心的視見度最小，記錄M2鏡的位置；沿原方向繼續移動M2鏡，使視場中心的視見度由最小到最大直至又為最小，再記錄M2鏡位置，連續測出6個視見度最小時M2鏡位置。
③用逐差法求Δd的平均值，計算D雙線的波長差。
4．點光源非定域干涉現象觀察
方法步驟自擬。
邁克爾遜干涉儀系精密光學儀器，使用時應注意防塵、防震；不能觸摸光學元件光學表面；不要對著儀器說話、咳嗽等；測量時動作要輕、要緩，盡量使身體部位離開實驗檯面，以防震動。

㈦ 急求邁克爾遜干涉儀原理

邁克爾遜干涉儀的結構和工作原理：

G2是一面鍍上半透半反膜，M1、M2為平面反射鏡，M1是固定的，M2和精密絲相連，使其可前後移動，最小讀數為10-4mm，可估計到10-5mm,M1和M2後各有幾個小螺絲可調節其方位。

當M2和M1』嚴格平行時，M2移動,表現為等傾干涉的圓環形條紋不斷從中心「吐出」或向中心「消失」。兩平面鏡之間的「空氣間隙」距離增大時，中心就會「吐出」一個個條紋；

反之則「吞進」一個個條紋。M2和M1』不嚴格平行時，則表現為等厚干涉條紋，M2移動時，條紋不斷移過視場中某一標記位置，M2平移距離d與條紋移動數N的關系滿足。

拓展資料

干涉儀

根據光的干涉原理製成的一種儀器。將來自一個光源的兩個光束完全分並，各自經過不同的光程，然後再經過合並，可顯出干涉條紋。在光譜學中，應用精確的邁克爾遜干涉儀或法布里-珀羅干涉儀，可以准確而詳細地測定譜線的波長及其精細結構。

㈧ 邁克爾遜干涉儀有哪些部分組成它們各有什麼作用

邁克爾遜干涉儀組成及作用：

1、平面鏡兩個用來產生等厚或者等傾干涉所需要的光程差。

2、分光鏡一個用來將入射激光分成兩束，達到分振幅的目的。

3、擴束鏡，用來將激光束擴散開，使得干涉條紋便於觀察。

4、聚焦透鏡，用在等傾干涉時將干涉條紋聚焦。

5、光屏，用於承接干涉條紋。

如果想要在邁克爾遜干涉儀上調出等傾干涉條紋，要求M1和M2兩個反射鏡相互平行，調解時可以在光源上做一個標記，再調節這兩個鏡子後面的傾度粗調旋鈕和細調旋鈕，使得標記物在兩個鏡子里的反射像在視野里重合。這樣就可以看到環狀的等傾干涉條紋。

(8)邁克耳孫干涉儀可以測量哪些物理量擴展閱讀：

邁克爾遜干涉儀的原理是一束入射光被分光鏡分成兩束後，每束光被相應的平面鏡反射回來。由於這兩束光的頻率、振動方向相同，相位差恆定（即滿足干涉條件），就會發生干涉。

通過調節干涉臂的長度和改變介質的折射率，可以實現兩束干涉的不同路徑，從而形成不同的干涉圖樣。

通過調節干涉臂的長度和改變介質的折射率，可以實現兩束干涉的不同路徑，從而形成不同的干涉圖樣。干涉條紋是等光程差的路徑。因此，要分析某些干涉產生的圖樣，必須得到相干光程差的位置分布函數。

㈨ 用邁克爾遜干涉儀測量光波的波長

邁克爾遜分光干涉儀，把一束光利用雙棱鏡分成兩束，其中一束經過一次反射回到主光路，兩束光產生相位差，從而產生了干涉。

測量前調粗動和微動可以使後邊的干涉條紋形狀不一樣，光程差是0的時候，條紋是直線，不等於0的時候，條紋有可能是雙曲或是橢圓的，對結果到沒什麼影響。

後面是用逐差法做的，SM-100型邁克爾遜干涉儀做這個實驗的時候，條紋每變化50個的時候記錄一次數據，開始沒把那倆輪調0，貌似後邊會不夠用。

因為一般是要記10個數據，也就是條紋變化有450個，如果輪子在中間，調著調著可能齒輪就到底了，數據卻還沒記滿。

(9)邁克耳孫干涉儀可以測量哪些物理量擴展閱讀：

邁克爾遜干涉儀的最著名應用即是它在邁克爾遜-莫雷實驗中對以太風觀測中所得到的零結果，這朵十九世紀末經典物理學天空中的烏雲為狹義相對論的基本假設提供了實驗依據。除此之外，由於激光干涉儀能夠非常精確地測量干涉中的光程差，在當今的引力波探測中邁克爾遜干涉儀以及其他種類的干涉儀都得到了相當廣泛的應用。

如果要觀察白光的干涉條紋，臂基本上完全對稱，也就是兩相干光的光程差要非常小，這時候可以看到彩色條紋；假若M1或M2有略微的傾斜，就可以得到等厚的交線處（d=0）的干涉條紋為中心對稱的彩色直條紋，中央條紋由於半波損失為暗條紋。

㈩ 邁克爾遜干涉儀有哪些用途

邁克爾遜干涉儀，它是利用分振幅法產生雙光束以實現干涉。通過調整該干涉儀，可以產生等厚干涉條紋，也可以產生等傾干涉條紋。主要用於長度和折射率的測量，若觀察到干涉條紋移動一條，便是M2的動臂移動量為λ/2，等效於M1與M2之間的空氣膜厚度改變λ/2。在近代物理和近代計量技術中，如在光譜線精細結構的研究和用光波標定標准米尺等實驗中都有著重要的應用。