迈克尔逊干涉仪原理:大学物理 光的干涉 迈克尔逊干涉仪原理: 这道题解法为什么是=mλ，按照书上的公式应该是k*λ/2

1.大学物理 光的干涉 迈克尔逊干涉仪原理: 这道题解法为什么是=mλ，按照书上的公式应该是k*λ/2

Δ指的是光程差，移动了m条纹（也就是由亮纹变成暗纹再变亮纹的次数为m），就是光程差为m个λ。

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,就可以在屏上得到变化的干涉条纹,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。从而把角度旋转转变为位移移动，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）,再调出白光干涉条纹，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。4.气体浓度的测量[18]：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，4.引力波探测(超大型迈克尔逊干涉仪)[19] 引力波存在是广义相对论最重要的预言。对被测介质影响小，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。由于光纤传感器体积小,不改变材料结构的受力状态;测量的成本低等特点。（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。（3）.温度的测量，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，与棱镜光谱仪相比，光谱的信噪比有很大提高。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,在军事侦察中可发现可见光所不能发现的军事目标,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,只有在它们的光程差处于光源的一个相干长度范围内,它们才会产生干涉信号,并在探测光束焦点处返回的光束才有最强的干涉信号,产生的干涉信号被探测器接收,可以获得局部不同点的干涉图样。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。利用干涉条纹测量微光的MTF是一种可行的简便方法,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。

3.迈克尔逊干涉仪的工作原理

它的一面涂以半反半透膜2-补偿板，作用是实现光补偿3-固定反光镜，作用是将光反射回去4-移动反射镜。

4.说明迈克尔逊干涉仪各光学元件作用并简述调出等斜干涉条纹的方法及注意事项

1-分光板，它的一面涂以半反半透膜2-补偿板，作用是实现光补偿3-固定反光镜，作用是将光反射回去4-移动反射镜，作用是调节光程差5-固定反射镜垂直和水平拉簧螺钉6-微调手轮7-粗调手轮8-底座水平调节螺纹9-读数窗口注：5-9的作用就省略了，大家看名称应该就很清楚了

5.迈克尔逊干涉仪实验报告及数据处理（纳光波长）

杰克逊的，他在实验室里面的报告已经数据处理。

6.迈克尔逊干涉仪的调整和使用实验的数据怎么处理啊！？要详细点的。谢谢…

【实验名称】迈克尔逊干涉仪的调整与使用【实验目的】1.了解迈克尔逊干涉仪的干涉原理和迈克尔逊干涉仪的结构，学习其调节方法；2．调节非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉条纹，了解非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉的形成条件及条纹特点；3．利用白光干涉条纹测定薄膜厚度。【实验仪器】迈克尔逊干涉仪（20040151），He-Ne激光器（20001162），扩束物镜【实验原理】1. 迈克尔逊干涉仪图1是迈克尔逊干涉仪的光路示意图G1和G2是两块平行放置的平行平面玻璃板，它们的折射率和厚度都完全相同。M1和M2是两块平面反射镜，角的彼此互相垂直的两臂上。M1可沿臂轴方向前后平移。由扩展光源S发出的光束，它们分别近于垂直地入射在平面反射镜M1和M2上。经M1反射的光回到分光板后一部分透过分光板沿E的方向传播，而经M2反射的光回到分光板后则是一部分被反射在E方向。在E处可观察到相干条纹。光束自M1和M2上的反射相当于自距离为d的M1和M2ˊ上的反射，其中M2ˊ是平面镜M2为分光板所成的虚像。迈克尔逊干涉仪所产生的干涉与厚度为d、没有多次反射的空气平行平面板所产生的干涉完全一样。经M1反射的光三次穿过分光板，而经M2反射的光只通过分光板一次，补偿板就是为消除这种不对称性而设置的。双光束在观察平面处的光程差由下式给定：i是光源S在M1上的入射角。迈克尔逊干涉仪所产生的干涉条纹的特性与光源、照明方式以及M1和M2之间的相对位置有关。2．等倾干涉如下图所示，即M2ˊ与M1严格平行时，所得干涉为等倾干涉。干涉条纹为位于无限远或透镜焦平面上明暗的同心圆环。干涉圆环的特征是：由等倾干涉理论可知：当M1、M2′之间的距离d减小时，任一指定的K级条纹将缩小其半径，并逐渐收缩而至中心处消失，当d增大；则相邻的亮（或暗）条纹之间距离越小，即条纹越密，d就相应增加或减少λ/”d的改变量为Δd”Δd=N*λ/，i2a1 i1 b1【实验内容及步骤】（一）调整迈克尔逊干涉仪，观察非定域干涉、等倾干涉的条纹① 对照实物和讲义。熟悉仪器的结构和各旋钮的作用，② 点燃He—Ne激光器，使激光大致垂直M1；调节M1和M2背面的三个螺钉。使反射光和入射光基本重合（两排亮点中最亮的点重合且与入射光基本重合），M1 和M2大致互相垂直。即M1／、M2大致互相平行，③ 在光路上放入一扩束物镜组。动手轮达到消除“的目的【数据记录】1.测量He—Ne激光的波长：(mm) Δdi/

7.在迈克尔逊干涉仪中是利用什么方法产生两束相干光的？

迈克耳逊干涉仪的原理是一束入射光经过分光镜分为两束后各自被对应的平面镜反射回来，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，干涉条纹是等光程差的轨迹，要分析某种干涉产生的图样，干涉仪的分类有不同分法：1、按照结构区分干涉仪可以分为单路径干涉仪和多路径干涉仪两类，其差异在于干涉的波是否通过同一路径传播。例如迈克尔逊干涉仪就是常见的多路径干涉仪，等倾干涉和等厚干涉等即为单路径干涉仪。