恒奧德儀器邁克爾遜干涉儀工作原理注意事項

恒奧德儀器邁克爾遜干涉儀工作原理注意事項

工作原理

邁克爾遜干涉儀（英文：Michelson interferometer）是光學(xué)干涉儀中最常見的一種，其發(fā)明者是美國物理學(xué)家阿爾伯特·亞伯拉罕·邁克爾遜。邁克耳遜干涉儀的原理是一束入射光經(jīng)過分光鏡分為兩束后各自被對應(yīng)的平面鏡反射回來，因為這兩束光頻率相同、振動方向相同且相位差恒定（即滿足干涉條件），所以能夠發(fā)生干涉。干涉中兩束光的不同光程可以通過調(diào)節(jié)干涉臂長度以及改變介質(zhì)的折射率來實現(xiàn)，從而能夠形成不同的干涉圖樣。干涉條紋是等光程差的軌跡，因此，要分析某種干涉產(chǎn)生的圖樣，必需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，一定是場點對應(yīng)的光程差發(fā)生了變化，引起光程差變化的原因，可能是光線長度L發(fā)生變化，或是光路中某段介質(zhì)的折射率n發(fā)生了變化，或是薄膜的厚度e發(fā)生了變化。

S為點光源，M1（上邊）、M2（右邊）為平面全反射鏡，其中M1是定鏡；M2為動鏡，它和精密螺絲相連，轉(zhuǎn)動鼓輪可以使其向前后方向移動，最小讀數(shù)為10mm，可估計到10mm,。M1和M2后各有3個小螺絲可調(diào)節(jié)其方位。G1（左）為分光鏡，其右表面鍍有半透半反膜，使入射光分成強度相等的兩束（反射光和透射光）。反射光和透射光分別垂直入射到全反射鏡M1和M2，它們經(jīng)反射后回到G1（左）的半透半反射膜處，再分別經(jīng)過透射和反射后，來到觀察區(qū)域E。G2（右）為補償板，它與G1為相同材料，有相同的厚度，且平行安裝，目的是要使參加干涉的兩光束經(jīng)過玻璃板的次數(shù)相等，兩束光在到達觀察區(qū)域E時沒有因玻璃介質(zhì)而引入額外的光程差。當(dāng)M2和M1'嚴格平行時，表現(xiàn)為等傾干涉的圓環(huán)形條紋，移動M2時,會不斷從干涉的圓環(huán)中心“吐出"或向中心“吞進"圓環(huán)。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"。M2和M1'不嚴格平行時，則表現(xiàn)為等厚干涉條紋，移動M2時，條紋不斷移過視場中某一標(biāo)記位置，M2平移距離 d 與條紋移動數(shù) N 的關(guān)系滿足：d=Nλ/2，λ為入射光波長。

注意事項

1.

千萬不要用手觸摸光學(xué)表面，且要防止唾液濺到光學(xué)表面上。

2.

在調(diào)節(jié)螺釘和轉(zhuǎn)動手輪時，一定要輕、慢，決不能強扭硬扳。

3.

反射鏡背后的粗調(diào)螺釘不可旋得太緊，用來防止鏡面的變形。

4.

在調(diào)整反射鏡背后粗調(diào)螺釘時，先要把微調(diào)螺釘調(diào)在中間位置，以便能在兩個方向上作微調(diào)。

5.

測量中，轉(zhuǎn)動手輪只能緩慢地沿一個方向前進（或后退），否則會引起較大的空回誤差