迈克耳孙干涉仪:迈克耳孙干涉仪所产生的干涉条纹的疏密程度是由什么因素决定的

1.迈克耳孙干涉仪所产生的干涉条纹的疏密程度是由什么因素决定的

干涉臂长度以及改变介质的折射率。干涉中两束光的不同光程可以通过调节干涉臂长度以及改变介质的折射率来实现，从而能够形成不同的干涉图样。干涉条纹是等光程差的轨迹，因此，要分析某种干涉产生的图样，必需求出相干光的光程差位置分布的函数。若干涉条纹发生移动，一定是场点对应的光程差发生了变化，引起光程差变化的原因，可能是光线长度L发生变化，或是光路中某段介质的折射率n发生了变化，或是薄膜的厚度e发生了变化。扩展资料：干涉条纹的产生原理：光波是以正弦波的形式在介质中传播的，由于光波传播的独立性和线性叠加性，两束或两束以上同频光波相遇时，会根据相位的不同出现光强增强或减弱的现象。以相干光（周期及振动方向相同且相位差恒定的光）为例，简要解释一下干涉条纹的产生原理。如图所示，间隔为d的两条狭缝S1和S2产生的两束波长为的相干光发生干涉，并在距离为D的屏幕上产生干涉条纹，现判断距离中点O为x的P点的光强。先计算两束光的光程差：当n为偶数时，光程差为波长的整数倍，振幅增大，光强增强，为亮条纹；n为奇数时为暗条纹。故可知，在一定的距离x下亮度是恒定的，且随着x的变化明暗交替出现，即产生干涉条纹。参考资料来源：百度百科-干涉条纹参考资料来源：百度百科-迈克耳孙干涉仪

2.迈克尔逊干涉仪

一、传统迈克尔逊干涉仪的测量应用 1. 微小位移量和微振动的测量[11-14]；采用迈克尔逊干涉技术,通过测量KDP晶体生长的法向速率和台阶斜率来研究其台阶生长的动力学系数、台阶自由能、溶质在边界层内的扩散特征以及激发晶体生长台阶的位错活性。He-Ne激光器的激光通过扩束和准直后射向分束镜,参考光和物光分别由反射镜和晶体表面反射,两束光在重叠区的干涉条纹通过物镜成像,该像用摄像机和录像机进行观察和记录.滤膜用于平衡参考光和物光的强度. 纳米量级位移的测量：将迈克尔逊型激光干涉测量技术应用于环规的测量中。采用633nm稳频的He-Ne激光波长作为测量基准，采用干涉条纹计数，用静态光电显微镜作为环规端面瞄准装置，配以高精度的数字细分电路，静态光电显微镜作为传统的瞄准定位技术在该装置中得以充分利用，精密定位技术在该装置中也得到了很好的应用，利用压电陶瓷微小变动原理，测振结构的设计原理用半导体激光器干涉仪对微振动进行测量时,用一弹性体与被测量（力或加速度)相互作用,经过电路处理可得到微振动的振幅和频率。压电陶瓷材料在电场作用下会产生伸缩效应,将迈克尔逊干涉仪的动镜粘在压电陶瓷片上,当压电陶瓷片受到电激励产生机械伸缩时就带动动镜移动。就会到导致产生或消失一个干涉环条纹，根据干涉环条纹变化的个数就可以计算出压电陶瓷片伸缩的距离。刘雯等人依照正弦原理改型设计了迈克尔逊干涉仪，仪器的两个反射镜由三棱镜代替，反射镜组安装在标准被测转动器件的转动台上。被测转角依照正弦原理转化成反射镜组两个立体棱镜的相应线位移,而后进行干涉测量，小角度干涉仪测角分辨率达到10-3角秒量级。在王贵甫等人设计的角度测量仪中，通过转台将转动角位移转换成迈克尔逊测长仪能够测量的线位移。从而用干涉仪测出角度的变化。3.薄透明体的厚度及折射率的同时测量[17] 目前各大学使用迈克尔逊干涉仪只测量已知厚度的薄膜的折射率或已知薄膜的折射率再测量它的厚度[1]，可同时测量薄透明体厚度及折射率。在不放薄膜时调出白光干涉条纹，在薄膜与光线垂直时调出白光干涉条纹后,再将薄膜偏转α角（45°比较方便）,通过动镜这两次移动的距离和薄膜的偏转角，就可以同时计算出待测薄膜的厚度和折射率。在迈克尔逊干涉仪的参考光路中，在光程差为零的附近观察到对称的几条彩色条纹,中间的黑色条纹是等光程(Δ=0)精确位置。利用通入气体前后等光程位置的改变量，计算出气体的折射率，再利用气体的折射率与气体浓度的关系。它的应用可以延伸到许多传统干涉仪的禁区,例如用于恶劣环境的高灵敏度传感、水声探测和地下核爆核查测试。它是许多高灵敏度光纤传感器的重要物理基础。由于光纤两个反射臂中的光传导特性可以受到温度、压力等外在条件的影响，光纤迈克尔逊干涉仪可以实现光纤应变、温度等物理量的测量。2.光纤迈克尔逊干涉仪的应用：（1）．混凝土内部应变的测量[21] 把组成光纤迈克尔逊干涉仪的一个臂预埋到混凝土中，光纤迈克尔逊的白光干涉条纹发生变化，这样可以混凝土内部的一维和二维很小的应变状态进行测量,可以及时了解材料内部应变信息以及内部应变状态分布。（2）. 地震波加速度的测量[22] 以全光纤迈克尔逊干涉仪为基础，研制出由地震敏感元件组成的单分量双光路加速度地震检波器样机，能同时精确检测空间三个方向加速度的三分量地震检波器就是一个重要的发展方向。高灵敏度的加速度地震检波器是地震探测过程中检测地震波强度、方向和频率等物理量的传感器，在整个地震探测过程中的作用十分关键。透明液体、固体折射率或与折射率相关的浓度的测量:哈尔滨智能光电科技有限公司研制了光纤迈克尔逊干涉测量实验系统，透明液体、固体折射率或与折射率相关的浓度 三、作为其它仪器的核心部分的迈克尔逊干涉仪 1.傅里叶红外吸收光谱仪[23] 利用迈克尔逊干涉原理进行光谱测量，通过傅里叶变换获得样品的红外吸收光谱或拉曼光谱，在傅里叶变换光谱仪中,光源发出的光先是经迈克尔逊干涉仪变成干涉光,再让干涉光照射样品,检测器获得干涉图,再用计算机把干涉图进行傅里叶变换就能得到红外吸收光谱。实际上傅里叶变换红外光谱仪的核心就是一个由迈克尔逊干涉仪所构成的红外光谱分光系统。2.干涉成象光谱技术[24] 干涉成像光谱技术是当代可见光红外遥感器的前沿科学,并能根据武器系统的特征发射或反射光谱来判断武器种类和型号。超光谱付里叶变换成像光谱技术是通过迈克尔逊干涉仪用NxM元探测器焦平面列阵凝视所关心的景物，干涉仪中反射镜的运动把光谱信息转变为时间干涉图，同时探测器焦平面列阵以其帧速率得到采样，因此每个像元都记录了一张独特的采样干涉图，这些干涉图经过付里叶变换最终变为空间-光谱数据立方体。这些数据能够提供被测地物在波长上几乎连续采样的超多光谱通道的窄带光谱信号,即对地物等被测物进行单波长成像，有可能做到根据众多地面物质的吸收(或反射)和发射光谱特征直接确认地面物体并分析诊断出地面像元的物质成分。3. 光学相干层析成像系统[25-26]：为了实现对微小活体组织的无辐射,无损伤及实时的探测和成像，人们发展了光学相干层析成像系统（Optical Coherence Tomography=>入射光分别进入光纤迈克尔逊干涉仪中放有反射镜的参考臂和放有被测样品的样品臂。从反射镜返回的参考光和被样品背景反射回来的信号光,光的调制传递函数MTF[28]：利用迈克尔逊干涉仪产生一系列空间频率的等厚干涉条纹来模拟分辨率板的作用,自动测量出连续的MTF曲线。给出的实验光路和实验结果表明,利用干涉条纹测量微光的MTF是一种可行的简便方法,在计算机的控制下,可快速完成夜视仪的传递函数测量。利用迈克尔逊干涉仪测量光学球面的曲率半径[29]：利用迈克尔逊干涉仪的白光干涉零级暗条纹测出平面与被测球面相交的圆直径及相应的矢高值后,便可求得球面曲率半径.测量过程中无测量力的影响,而且测量时对被测件安装定位无特殊要求,超短脉冲激光测量的标定方法[30]:利用迈克尔逊干涉光路的相对光程差,产生已知时间间隔,作为时间基准对皮秒、飞秒激光脉冲的测量进行了标定。6.迈克尔逊干涉仪中干涉条纹变化的自动测量[26,

3.迈克尔逊最早用迈克尔逊干涉仪做什么

迈克尔逊干涉仪，是1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作，漂移而设计制造出来的精密光学仪器迈克尔逊的名字是和迈克尔逊干涉仪及迈克尔逊－莫雷实验联系在一起的，实际上这也是迈克尔逊一生中最重要的贡献。在迈克尔逊的时代，人们认为光和一切电磁波必须借助绝对静止的“是否存在以及是否具有静止的特性，有人试图测量地球对静止“来证明以太的存在和具有静止的特性，但由于仪器精度所限，麦克斯韦曾于1879年写信给美国航海年历局的D.P.托德。建议用罗默的天文学方法研究这一问题，迈克尔逊知道这一情况后。决心设计出一种灵敏度提高到亿分之一的方法，测出与有关的效应，1881年他在柏林大学亥姆霍兹实验室工作。为此他发明了高精度的迈克尔逊干涉仪，进行了著名的以太漂移实验，他认为若地球绕太阳公转相对于以太运动时。其平行于地球运动方向和垂直地球运动方向上，光通过相等距离所需时间不同，因此在仪器转动90°时，前后两次所产生的干涉必有0.04条条纹移动，迈克尔逊用最初建造的干涉仪进行实验。这台仪器的光学部分用蜡封在平台上，测量一个数据往往要好几小时，实验得出了否定结果。1884年在访美的瑞利、开尔文等的鼓励下。他和化学家莫雷（Morley，提高干涉仪的灵敏度，得到的结果仍然是否定的，1887年他们继续改进仪器。光路增加到11米，仔细地观察地球沿轨道与静止以太之间的相对运动，这一实验引起科学家的震惊和关注。与热辐射中的，随后有10多人前后重复这一实验”导致了物理学的新发展。迈克尔逊的另一项重要贡献是对光速的测定，由于航海的实际需要。他对光速的测定开始感兴趣，1879年开始光速的测定工作。

4.怎样调节迈克耳孙干涉仪

干涉臂长度以及改变介质的折射率。干涉中两束光的不同光程可以通过调节干涉臂长度以及改变介质的折射率来实现，从而能够形成不同的干涉图样。干涉条纹是等光程差的轨迹，要分析某种干涉产生的图样，必需求出相干光的光程差位置分布的函数。一定是场点对应的光程差发生了变化，引起光程差变化的原因，可能是光线长度L发生变化，或是光路中某段介质的折射率n发生了变化，或是薄膜的厚度e发生了变化。干涉条纹的产生原理：光波是以正弦波的形式在介质中传播的，由于光波传播的独立性和线性叠加性，会根据相位的不同出现光强增强或减弱的现象。以相干光（周期及振动方向相同且相位差恒定的光）为例，简要解释一下干涉条纹的产生原理。

5.迈克耳孙干涉干涉仪中，等厚干涉与等倾干涉的光源有什么不同，（等倾干涉为扩展光源）如果没有不同，在等

等倾干涉用的是点光源，或者多个点光源组成的你说的扩展光源。而等厚干涉必须用平行光入射。

6.迈克耳孙干涉仪实验中毛玻璃起什么作用?为什么观察等倾干涉条纹要用通过毛玻璃的光来照明?

一个是使Na灯点光源成扩展面光源。面光源好理解...当光源是扩展光源时，所产生的干涉条纹都有一定位置，产生定域干涉... 当光源是点光源时，凡是两束光相遇处都可看到干涉条纹，这些干涉称为非定域干涉。

7.迈克耳孙干涉仪中的分光板和补偿板各起什么作用

分光板是把光线分为两路，一路反射到平面镜M1,一路透射到平面镜M2。仔细观察迈干仪的光路图可以看出经M2反射的那一路光线与M1那一路光线存在一个光程差。