邁克爾遜干涉儀

邁克爾遜干涉儀邁克爾遜干涉儀是光學(xué)干涉儀中最常見(jiàn)的一種，1883年美國(guó)物理學(xué)家阿爾伯特?亞伯拉罕?邁克爾遜和愛(ài)德華?威廉姆斯?莫雷合作，為研究“以太”漂移而設(shè)計(jì)制造出來(lái)的精密光學(xué)儀器。利用分振幅法產(chǎn)生雙光束以實(shí)現(xiàn)干涉。邁克爾遜曾用它完成了三個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)：（1） 否定“以太”的邁克爾遜一莫雷實(shí)驗(yàn)；（2） 分析光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)；（3） 利用光波波長(zhǎng)標(biāo)定長(zhǎng)度單位。邁克爾遜干涉儀的主體結(jié)構(gòu)包括：（1）底座（2）導(dǎo)軌（3）拖板部分（4）定鏡部分（5）讀數(shù)系統(tǒng)和傳動(dòng)部分（6）附件工作原理：一束入射光分為兩束后各自被對(duì)應(yīng)的平面鏡反射回來(lái)，這兩束光從而能夠發(fā)生干涉。干涉中兩束光的不同光程可以通過(guò)調(diào)節(jié)干涉臂長(zhǎng)度以及改變介質(zhì)的折射率來(lái)實(shí)現(xiàn),從而能夠形成不同的干涉圖樣o干涉條紋是等光程差點(diǎn)的軌跡，因此，要分析某種干涉產(chǎn)生的圖樣，必求出相干光的光程差位置分布的函數(shù)。若干涉條紋發(fā)生移動(dòng)，一定是場(chǎng)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光程差發(fā)生了變化，引起光程差變化的原因，可能是光線長(zhǎng)度L發(fā)生變化，或是光路中某段介質(zhì)的折射率11發(fā)生了變化,或是薄膜的厚度e發(fā)生了變化。G2是一面鍍上半透半反膜，Ml、M2為平面反射鏡,Ml是固定的，M2和G1精密絲?相連，使其可以向前后移動(dòng)，最小讀數(shù)為10~4mm，可估計(jì)到10-5nim,Ml和M2后各有幾個(gè)小螺絲可調(diào)節(jié)其方位。當(dāng)M2和Ml，嚴(yán)格平行時(shí)，M2會(huì)移動(dòng)，表現(xiàn)為等傾干涉的圓環(huán)形條紋不斷從中心“吐出”或向中心“吞進(jìn)”。兩平面鏡之間的“空氣間隙”距離增大時(shí)，中心就會(huì)“吐出”一個(gè)個(gè)條紋；反之則“吞進(jìn)”。M2和Ml，不嚴(yán)格平行時(shí)，則表現(xiàn)為等厚干涉條紋，在M2移動(dòng)時(shí)，條紋不斷移過(guò)視場(chǎng)中某一標(biāo)記位置，M2平移距離d與條紋移動(dòng)數(shù)N的關(guān)系滿(mǎn)足。經(jīng)M2反射的光三次穿過(guò)分光板，而經(jīng)Ml反射的光通過(guò)分光板只一次。補(bǔ)償板的設(shè)置是為了消除這種不對(duì)稱(chēng)。在使用單色光源時(shí)，可以利用空氣光程來(lái)補(bǔ)償，不一定要補(bǔ)償板;但在復(fù)色光源時(shí)，由于玻璃和空氣的色散不同，補(bǔ)償板則是不可或缺的。應(yīng)用：主要用于長(zhǎng)度和折射率的測(cè)量，在近代物理和近代計(jì)量技木中，如在光譜線精細(xì)結(jié)構(gòu)的研究和用光波標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)米尺等實(shí)驗(yàn)中都有著重要的應(yīng)用。在當(dāng)今的引力波探測(cè)中邁克耳孫干涉儀以及其他種類(lèi)干涉儀都得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。邁克耳孫干涉儀還被應(yīng)用于尋找太陽(yáng)系外行星的探測(cè)中（在這種探測(cè)中馬赫-曾特干涉儀的應(yīng)用更加廣泛）邁克耳孫干涉儀還在延遲干涉儀，即光學(xué)差分相移鍵控解調(diào)器（OpticalDPSK）的制造中有所應(yīng)用。技術(shù)參數(shù)：動(dòng)鏡移動(dòng)精度（微調(diào)）、動(dòng)鏡移動(dòng)精度（粗調(diào)）、動(dòng)鏡移動(dòng)距離（微調(diào)）、動(dòng)鏡移動(dòng)距離（粗調(diào)）、分束板和補(bǔ)償板平面度、激光輸出功率、動(dòng)鏡范圍、最小讀數(shù)相關(guān)產(chǎn)品介紹：產(chǎn)品型號(hào)：WMG-1型（天津市拓普儀器有限公司）產(chǎn)品說(shuō)明：WMG-1型邁克爾遜干涉儀采用鑄鐵基座為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)更加簡(jiǎn)單、可■棠。主要應(yīng)用于高校普通物理實(shí)驗(yàn)中觀察光的各種干涉現(xiàn)象和測(cè)量光源或?yàn)V光片的波長(zhǎng)值?？砷_(kāi)實(shí)驗(yàn)：觀察點(diǎn)光源非定域干涉； 2.觀察等傾干涉條紋；3.觀察等厚干涉條紋； 4.觀察白光干涉現(xiàn)象；測(cè)定光源或?yàn)V光片的波長(zhǎng)（例：He-Ne激光、鈉光）；測(cè)定鈉黃雙線波長(zhǎng)差； 7.測(cè)量透明介質(zhì)薄片折射率：8.測(cè)量透明氣體折射率。主要特點(diǎn)1.該儀器借鑒傳統(tǒng)干涉儀的經(jīng)典設(shè)計(jì)，采用了全新的平臺(tái)式結(jié)構(gòu)，有效地提高了儀器穩(wěn)定性。儀器操作簡(jiǎn)單，實(shí)用，可靠性好，通過(guò)手動(dòng)操作鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。目前，它是高等院校物理實(shí)驗(yàn)中觀察光的各種干涉現(xiàn)象并驗(yàn)證相關(guān)基礎(chǔ)理論的重要光學(xué)儀器，可用于高等院?；蚩蒲兴?yàn)證相關(guān)物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)。參數(shù)及性能指標(biāo)動(dòng)鏡移動(dòng)精度（微調(diào)）：0.0004mm動(dòng)鏡移動(dòng)距離（微調(diào)）：1mm分束板和補(bǔ)償板平面度：＜l/20X儀器成套性動(dòng)鏡移動(dòng)精度（粗調(diào)）：O.Olnmi動(dòng)鏡移動(dòng)距離（粗調(diào)）：12nmi激光輸出功率：0.8-lmW邁克爾遜干涉儀主機(jī)、He-Ne激光器、一維可調(diào)升降底座等可選附件低壓鈉燈、白光源、法布里珀羅標(biāo)準(zhǔn)具、氣室部件（氣室、壓力表、壓氣球）2.長(zhǎng)春市長(zhǎng)城教學(xué)儀器有限公司一些邁克爾遜干涉儀WSM-100/200邁克爾遜干涉儀有四種型號(hào)：WSM-100.WSM-100A.WSM-200、WSM-200A。WSM-100/200邁克爾遜干涉儀用于觀察光的干涉現(xiàn)象，測(cè)定單色光波長(zhǎng)、光源和濾光片的相干長(zhǎng)度。配F—P標(biāo)準(zhǔn)具觀察多光束干涉現(xiàn)象，最小讀數(shù)O.OOOlnun,測(cè)量誤差＜2%。（1） 產(chǎn)品型號(hào)：WSM-200A產(chǎn)品特點(diǎn)：動(dòng)鏡、定鏡二維調(diào)節(jié)，演示和觀察干涉現(xiàn)象動(dòng)鏡范圍200nmi測(cè)定單色光波長(zhǎng)，最小讀數(shù)0.0001nun大調(diào)距反光鏡包括：法布里-珀羅多光束系統(tǒng)（2） 產(chǎn)品型號(hào)：WSM-100A產(chǎn)品特點(diǎn)：動(dòng)鏡、定鏡二維調(diào)節(jié)，演示和觀察干涉現(xiàn)象，動(dòng)鏡范圍lOOnmi測(cè)定單色光波長(zhǎng)，最小讀數(shù)0.0001nun大調(diào)距反光鏡包括：法布里-珀羅多光束系統(tǒng)（3） 產(chǎn)品型號(hào)：WSM-200產(chǎn)品特點(diǎn)：動(dòng)鏡定鏡二維調(diào)節(jié)，演示和觀察干涉現(xiàn)象，動(dòng)鏡范圍200nmi測(cè)定單色光波長(zhǎng)，最小讀數(shù)0.0001nun大調(diào)距反光鏡產(chǎn)品型號(hào)：WSM-100產(chǎn)品特點(diǎn)：動(dòng)鏡定鏡二維調(diào)節(jié)，演示和觀察干涉現(xiàn)象，動(dòng)鏡范圍lOOnmi測(cè)定單色光波長(zhǎng)，最小讀數(shù)O.OOO1nun大調(diào)距反光鏡邁克爾遜干涉儀的使用注意：干涉儀是精密光學(xué)儀器，使用中不能觸摸光學(xué)元件光學(xué)表面；不要對(duì)著儀器說(shuō)話、咳嗽等；測(cè)量時(shí)動(dòng)作要輕、要緩，盡量使身體部位離開(kāi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)面，以防震動(dòng)。測(cè)量時(shí)還要認(rèn)真做到：在調(diào)整反射鏡背后粗調(diào)螺釘時(shí)，不可旋得太緊，用來(lái)防止鏡面的變形，先要把微調(diào)螺釘調(diào)在中間位置，以便能在兩個(gè)方向上作微調(diào)，一定要輕、慢，決不允許強(qiáng)扳硬扭。為了防止引進(jìn)螺距差，每項(xiàng)測(cè)量時(shí)必須沿同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)手輪，途中不能倒退，否則會(huì)引起較大的空回誤差。測(cè)量過(guò)程中，一定要非常細(xì)心和耐心，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)要緩慢、均勻，沿一個(gè)方向前進(jìn)(或后退)，否則會(huì)引起較大的空回誤差。在測(cè)波長(zhǎng)時(shí)，Ml鏡的位置應(yīng)保持在30—60亳米范圍內(nèi)。為了使測(cè)量讀數(shù)準(zhǔn)確，使用