第18章光的干涉22

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1、光光 学学光学是研究光学是研究光的传播光的传播以及以及它和物质相互作用它和物质相互作用问题的学科。问题的学科。光学通常分为以下三个部分：光学通常分为以下三个部分：几何光学：几何光学：以光的直线传播规律为基础，以光的直线传播规律为基础，主要主要研究研究各种成象光学仪器的理论。各种成象光学仪器的理论。波动光学：波动光学：研究光的电磁性质和传播规律，研究光的电磁性质和传播规律，特别是特别是干涉、衍射、偏振的理论和应用。干涉、衍射、偏振的理论和应用。量子光学：量子光学：以以光光的的量量子子理理论论为为基基础础，研研究究光光与与物物质质相互作用的规律。相互作用的规律。光光 学学光是一种电磁波光是一种电磁

2、波平面简谐波波动方程：平面简谐波波动方程：(x轴轴正向正向传播传播)相距相距两两质点的质点的相位差相位差：波动复习波动复习光从波疏介质光从波疏介质波密介质时，波密介质时，入射波在界面处反射时位相发生突变的现象。入射波在界面处反射时位相发生突变的现象。半波损失：半波损失：当两相干波源为当两相干波源为同相波源同相波源时时1=2，上述条件写为：上述条件写为：干涉加强干涉加强干涉加强干涉加强干涉减弱干涉减弱干涉减弱干涉减弱干涉加强干涉加强干涉减弱干涉减弱称称 为为波波程程差差干涉加强、减弱的条件：干涉加强、减弱的条件：波的干涉波的干涉:真空中的光速真空中的光速可见光的范围可见光的范围相应光色：相应光色

3、：相应光色：相应光色：紫紫紫紫、蓝蓝蓝蓝、青青青青、绿绿绿绿、黄黄黄黄、橙橙橙橙、红、红、红、红单色光单色光单色光单色光 具有单一频率的光具有单一频率的光复色光复色光复色光复色光 由各种频率组成的光由各种频率组成的光 波动光学中，在同一介质中光强为：波动光学中，在同一介质中光强为：第第第第1818章章章章 光光光光 的的的的 干干干干 涉涉涉涉 一一.光源光源-能发射光波的物体能发射光波的物体普通光源的发光机制普通光源的发光机制原子能级及发光跃迁原子能级及发光跃迁基态基态激激发发态态跃迁跃迁自发辐射自发辐射(不不同同原原子子发发的的光光)独独立立独立独立(同一原子先后发的光同一原子先后发的光)

4、原子发光是断续的，每次原子发光是断续的，每次发光形成一长度有限的波列发光形成一长度有限的波列,各原子各次发光相互独立，各原子各次发光相互独立，各波列互不相干各波列互不相干.18-1 光源光源 相干光相干光 光程光程1.不同原子发的光不是相干光不同原子发的光不是相干光 2.同一原子先后发的光不是相干光同一原子先后发的光不是相干光结论结论:分波阵面方法分波阵面方法分振幅的方法分振幅的方法二、二、获得相干光的途径（方法）获得相干光的途径（方法）pS*分波面法分波面法分振幅法分振幅法p薄膜薄膜S S*从从同一波阵面上的不同部分产生相干波同一波阵面上的不同部分产生相干波.利用光的反射和折射将同一光束分利

5、用光的反射和折射将同一光束分割成振幅较小的两束相干光割成振幅较小的两束相干光.三三.光程、光程差光程、光程差rababnrn n介质介质 n媒质中波长媒质中波长光程光程:L=nr 真空中波长真空中波长介介质中质中传播路程传播路程 r 引起的相位差引起的相位差光光在在介介质质中中传传播播路路程程 r和和在在真真空空中中传传播播路路程程 nr 引引起的相位差相同。起的相位差相同。真空中真空中n1n2nmr1r2rm 光程差光程差：=n2r2 n1r1求求P点处两列光波的相位差。点处两列光波的相位差。S1S2r1r2dnp解解:相位差和光程差的关系：相位差和光程差的关系：光程光程 L=(ni ri)

6、*P*例：例：1、实验装置、实验装置k=+1k=-2k=+2k=0k=-1I一、杨氏双缝实验一、杨氏双缝实验*12SSS*18-2 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉2、杨氏干涉条纹、杨氏干涉条纹(Dd)光光程差：程差：干涉加强、干涉加强、明纹明纹位置位置干涉减弱、暗干涉减弱、暗纹纹位置位置当当 时时相位差：相位差：干涉加强干涉加强干涉减弱干涉减弱则：则：明暗明暗条纹的位置条纹的位置暗纹暗纹明纹明纹3.干涉干涉条纹特点条纹特点：(1)明纹：明纹：k=0,x0=0 -零级明纹出现在屏中心零级明纹出现在屏中心；且只有一条。且只有一条。一级明纹有两条，一级明纹有两条，对称分布于屏中央两侧对称分布于屏中央两侧(

7、2)暗纹：暗纹：除零级明纹外，其余各级明纹都有两条，且对称分布。除零级明纹外，其余各级明纹都有两条，且对称分布。各级暗纹都有两条，且对称分布。各级暗纹都有两条，且对称分布。明暗相间的条纹对称分布于中心明暗相间的条纹对称分布于中心O点两侧点两侧方法一：方法一：方法二：方法二：(5)D,d一定时，由条纹间距可算出单色光的波长一定时，由条纹间距可算出单色光的波长相邻明条纹和相邻暗条纹等间距，与干涉级相邻明条纹和相邻暗条纹等间距，与干涉级 k 无关；无关；(4)若用复色光源，则干涉条纹是彩色的。若用复色光源，则干涉条纹是彩色的。(3)两两相邻明（或暗）条纹间的距离称为相邻明（或暗）条纹间的距离称为条纹

8、间距条纹间距。条纹间距条纹间距 D2）条纹间距条纹间距 与与 的关系如何？的关系如何？一定时，一定时，一定时，若一定时，若 变化，则变化，则 将怎样变化？将怎样变化？1）例例1 以单色光照射到相距为以单色光照射到相距为0.2mm的双缝上的双缝上,双缝与双缝与屏幕的垂直距离为屏幕的垂直距离为1m.(1)从第一级明从第一级明 纹纹 到同侧到同侧 的第四级明的第四级明 纹的距离为纹的距离为7.5mm,求单色光的波长求单色光的波长;(2)若入射光的波长为若入射光的波长为600nm,求相邻两明纹间的距离求相邻两明纹间的距离.解解 （1）（2）（1）原来的零级条纹向何处移？原来的零级条纹向何处移？（2）若

9、移至原来的第）若移至原来的第 k 级明条纹处，其厚度级明条纹处，其厚度 e 为多少？为多少？例例2.已知：已知：S1 缝上覆盖的介质厚缝上覆盖的介质厚度为度为 e，折射率为折射率为 n，设入射光设入射光的波长为的波长为。问：问：解：解：从从S1和和S2发出的相干光发出的相干光所对应的光程差所对应的光程差当光程差为零时，对应零当光程差为零时，对应零条纹的位置条纹的位置.所以零级明条纹上移所以零级明条纹上移原来原来 k 级明条纹位置满足：级明条纹位置满足：设有介质时零级明条纹移到设有介质时零级明条纹移到原来第原来第 k 级处，它必须同时级处，它必须同时满足：满足：则零条纹的处应满足：则零条纹的处应

10、满足：例例.在双缝干涉实验中，波长在双缝干涉实验中，波长=5500 的单色平行光垂的单色平行光垂直入射到缝间距直入射到缝间距a=210-4m 的双缝上，屏到双缝的距的双缝上，屏到双缝的距离离 D=2m 求：求：(1)中央明纹两侧的两条第中央明纹两侧的两条第 10 级明纹中心的间距级明纹中心的间距;(2)用一厚度为用一厚度为 e=6.6 10-6-6m、折射率为折射率为 n=1.58 的玻的玻璃片覆盖一缝后璃片覆盖一缝后,零级明纹将移到原来的第几级明纹处零级明纹将移到原来的第几级明纹处?解解:(1)(2)覆盖玻璃后覆盖玻璃后,零级明纹应满足零级明纹应满足:设不盖玻璃片时设不盖玻璃片时,此点为第此

11、点为第k级明纹，则应有级明纹，则应有所以所以零级明纹移到原第零级明纹移到原第 7 级明纹处级明纹处.例例.在双缝干涉实验中，若单色光源在双缝干涉实验中，若单色光源 S 到两缝到两缝 S1S2 距离距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中相等，则观察屏上中央明条纹位于图中 O 处，现将光处，现将光源源 S 向下移动到示意图中的向下移动到示意图中的 S 位置，则：位置，则：（A）中央明条纹也向下移动，且条中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变纹间距不变；（B）中央明条纹向上移动，且条纹中央明条纹向上移动，且条纹间距增大间距增大；（C）中央明条纹向下移动，且条纹中央明条纹向下移动，且条纹间距增大间距增大

12、；（D）中央明条纹向上移动，且条纹中央明条纹向上移动，且条纹间距不变间距不变。D P二、二、二、二、分波面干涉的其它一些实验分波面干涉的其它一些实验分波面干涉的其它一些实验分波面干涉的其它一些实验1.菲涅耳双面镜实验（双镜）：菲涅耳双面镜实验（双镜）：实验装置实验装置：PML2.2.劳埃镜实验劳埃镜实验劳埃镜实验劳埃镜实验当屏幕当屏幕 P 移至移至 P 处，从处，从 S1 和和 S2 到到 L 点的光程差为零，点的光程差为零，但是观察到暗条纹，但是观察到暗条纹，验证了反射时有半波损失存在。验证了反射时有半波损失存在。光从光疏光从光疏介质射向光密介质界面时，在反射过程中产介质射向光密介质界面时，

13、在反射过程中产生生“半波损失半波损失”。1、普通光源发光的特点、普通光源发光的特点2、相干光的条件、相干光的条件每个分子或原子的发光具有间歇性及随机性，每次每个分子或原子的发光具有间歇性及随机性，每次发出的波列有一定的长度，各个分子或原子的发光发出的波列有一定的长度，各个分子或原子的发光是各自独立的，各波列互不相干。是各自独立的，各波列互不相干。两束光的两束光的频率相同频率相同振动方向相同振动方向相同相位相同或相位差恒定相位相同或相位差恒定3 3、相干光的获得、相干光的获得、相干光的获得、相干光的获得分振幅法分振幅法分波阵面法分波阵面法小结复习小结复习5、杨氏双缝干涉的基本公式、杨氏双缝干涉的

14、基本公式光程差光程差 d sin 条纹宽度条纹宽度(条纹间距条纹间距)x=D/d4、光程与光程差、光程与光程差相位差和光程差的关系：相位差和光程差的关系：8.如如图图所所示示，用用波波长长 的的单单色色光光照照射射双双缝缝干干涉涉实实验验装装置置，若若将将一一折折射射率率为为n、劈劈角角为为 (很很小小)的的透透明明劈劈尖尖b插插入入光光线线2中中，设设缝缝光光源源S和和屏屏C上上的的O点点都都在在双双缝缝S1 和和S2的的中中垂垂线线上上。则则当当劈劈尖尖b缓缓慢慢地地向向上上移移动动时时(只只遮遮住住S2)，屏屏 上上 的的 干干 涉涉 条条 纹纹 将将(A)间隔变大，向下移动。间隔变大，

15、向下移动。(B)间隔变小，向上移动。间隔变小，向上移动。(C)间隔不变，向下移动。间隔不变，向下移动。(D)间隔不变，向上移动。间隔不变，向上移动。选选(C)S1CSOS2b12不同光线通过透镜要改变传播方向，不同光线通过透镜要改变传播方向，会不会引起附加光程差？会不会引起附加光程差？问题问题A、B、C 的位相相同，在的位相相同，在F点会聚，互相加强点会聚，互相加强A、B、C 各点到各点到F点的光程都相等。点的光程都相等。AaF比比BbF经过的几何路程长，但经过的几何路程长，但BbF在在透镜透镜中经过的路程比中经过的路程比AaF长，透镜折射率大于长，透镜折射率大于1，折算成光程，折算成光程，A

16、aF的的光程与光程与BbF的的光程相等。光程相等。解解释释使用透镜不会引起各相干光之间的附加光程差。使用透镜不会引起各相干光之间的附加光程差。透镜不引起附加光程差透镜不引起附加光程差透镜不引起附加光程差透镜不引起附加光程差物物点点到到象象点点（亮亮点点）各各光光线线之之间间的光程差为零。的光程差为零。S acbSFacbABCF acbABCF在干涉和衍射装置中经常要用到透镜，在干涉和衍射装置中经常要用到透镜，光线经过透镜后并不附加光程差。光线经过透镜后并不附加光程差。AF，BF，CF，各各光线等光程。光线等光程。或或 AF，BF，CF PLDC34A1B2 反射光反射光 2光、光、3 光光，

17、满足相干光条件，能满足相干光条件，能产生干涉，经透镜汇产生干涉，经透镜汇聚，在焦平面上产生聚，在焦平面上产生干涉条纹。干涉条纹。焦点焦点 P 到到 CD 波面，波面，两条光的光程差为两条光的光程差为 0，2光、光、3光光的的光程差光程差为：为：1.反射光的干涉反射光的干涉18-3.薄膜干涉薄膜干涉一、薄膜干涉一、薄膜干涉一、薄膜干涉一、薄膜干涉明纹明纹暗纹暗纹=透透射光的光程差射光的光程差 t与与 r相差相差/2，反射光干涉加强时，透射光干反射光干涉加强时，透射光干涉减弱。涉减弱。PLDC3F4A1B22.透射光的干涉透射光的干涉E5=明纹明纹暗纹暗纹注意注意:白光入射白光入射单色光入射单色光

18、入射肥皂膜的干涉条纹肥皂膜的干涉条纹根据具体根据具体情况而定情况而定特例：特例：垂直入射时，垂直入射时，i=0薄膜薄膜n1n2n3附加光程差的确定附加光程差的确定：满足满足n1n3(或或n1 n2 n2n3(或或n1 n2 n3)反射光反射光不存在附加光程差不存在附加光程差对对同样的入射光来说，当同样的入射光来说，当反射方向干涉加强时，在反射方向干涉加强时，在透射方向就干涉减弱。透射方向就干涉减弱。=明纹明纹暗纹暗纹解：解：这是一个薄膜干涉问题，驾驶员和潜水员看到的分别这是一个薄膜干涉问题，驾驶员和潜水员看到的分别是反射光干涉和透射光干涉的结果是反射光干涉和透射光干涉的结果绿色绿色 例例 一油

19、轮漏出的油一油轮漏出的油(折射率折射率 =1.20)污染了某海域污染了某海域,在海在海水水(=1.30)表面形成一层薄薄的油污表面形成一层薄薄的油污.(1)如果太阳正位于海域上空如果太阳正位于海域上空,一直升飞机的驾驶员从机一直升飞机的驾驶员从机上向下观察上向下观察,他所正对的油层厚度为他所正对的油层厚度为460nm,则他将观察到则他将观察到油层呈什么颜色油层呈什么颜色?(2)如果一潜水员潜入该区域水下如果一潜水员潜入该区域水下,又将看到油层呈什么颜色又将看到油层呈什么颜色?(1)反射光的光程差反射光的光程差能看到的光满足：能看到的光满足：即：即：(2)透射光的光程差透射光的光程差红光红光紫光

20、紫光紫紫红红色色潜水员能看到的光满足：潜水员能看到的光满足：二、镀膜技术二、镀膜技术 在光学器件中，可在表面镀膜，来改变反射与透在光学器件中，可在表面镀膜，来改变反射与透射光的比例。有增透膜，增反膜。射光的比例。有增透膜，增反膜。例如：例如：较高级的照相机的镜头由较高级的照相机的镜头由 6 个透镜组成，如不采个透镜组成，如不采取有效措施，反射造成的光能损失可达取有效措施，反射造成的光能损失可达 45%90%。为为增强透光，要镀增透膜，或减反膜。复杂的光学镜头采增强透光，要镀增透膜，或减反膜。复杂的光学镜头采用增透膜可使光通量增加用增透膜可使光通量增加 10 倍。倍。增透膜：增透膜：利用薄膜上、

21、下表面利用薄膜上、下表面反射光反射光的光程差符合的光程差符合相相消消干涉条件来减少反射，从而使透射增强。干涉条件来减少反射，从而使透射增强。增反膜：增反膜：利用薄膜上、下表面利用薄膜上、下表面反射光反射光的光程差满足的光程差满足相相长长干涉，反射光因干涉而加强干涉，反射光因干涉而加强。SM劈尖角劈尖角.劈劈 尖：尖：夹角很小的两个平面所构成的薄膜夹角很小的两个平面所构成的薄膜空气劈尖空气劈尖 平行单色光垂直照射平行单色光垂直照射实气劈尖上，上、下表面实气劈尖上，上、下表面的反射光将产生干涉，出的反射光将产生干涉，出现明暗相间的干涉条纹。现明暗相间的干涉条纹。现象：现象：三、等厚干涉、劈尖、牛顿

22、环三、等厚干涉、劈尖、牛顿环干涉条纹分布干涉条纹分布厚度为厚度为d d 处，两相干光的光程差为处，两相干光的光程差为干涉条件干涉条件（明纹）（明纹）（暗纹）（暗纹）厚度相同的地方均满足厚度相同的地方均满足相同的干涉条件相同的干涉条件等厚干涉等厚干涉暗条纹暗条纹=+=+=明条纹明条纹LL21021232122,k)k(,kkdn 3）任意相邻明条纹任意相邻明条纹(或暗条纹或暗条纹)之间的距离之间的距离 b为：为：2）相邻明纹（暗纹）间的厚度差）相邻明纹（暗纹）间的厚度差 小，小，b大，干涉条纹稀疏大，干涉条纹稀疏 大，大，b小，干涉条纹越密小，干涉条纹越密4）当用白光照射时，将看到由劈尖边缘逐渐

23、分开的当用白光照射时，将看到由劈尖边缘逐渐分开的彩色直条纹。彩色直条纹。只有只有很小的劈尖上才很小的劈尖上才能行成明显的干涉条纹能行成明显的干涉条纹讨论讨论1）劈尖）劈尖劈棱处为暗纹劈棱处为暗纹 每一条每一条纹对应劈尖纹对应劈尖内的一个厚内的一个厚度，当此厚度，当此厚度位置改变度位置改变时，对应的时，对应的条纹随之移条纹随之移动动.5）干涉条纹的移动）干涉条纹的移动干涉膨胀仪：干涉膨胀仪：利用空气劈尖干涉原理测定样品利用空气劈尖干涉原理测定样品的热膨胀系数的热膨胀系数样品样品平板平板玻璃玻璃石英石英圆环圆环 样品受热向上平移样品受热向上平移/2 的距离，上下表面的的距离，上下表面的两反射光的光

24、程差减小两反射光的光程差减小。劈尖各处的干涉条纹发。劈尖各处的干涉条纹发生生明明暗暗明明(或或暗暗明明暗暗)的变化。如果观察的变化。如果观察到某处干涉条纹移过了到某处干涉条纹移过了N 条，即表明劈尖的下表条，即表明劈尖的下表面平移了面平移了N/2 的距离。的距离。空气劈尖空气劈尖 劈尖干涉的应用劈尖干涉的应用劈尖干涉的应用劈尖干涉的应用 测波长：测波长：已知已知、n，测测 b 可得可得 测折射率：测折射率：已知已知、，测测 b 可得可得 n 测细小直径、厚度测细小直径、厚度依据公式依据公式 测表面不平度测表面不平度等厚条纹等厚条纹待测工件待测工件平晶平晶条纹向薄膜变厚方向弯曲，则待测工条纹向薄

25、膜变厚方向弯曲，则待测工件表面有凸起。件表面有凸起。弯至相邻正常条纹处，说明凸起高度为弯至相邻正常条纹处，说明凸起高度为1/2n等厚干涉条纹等厚干涉条纹劈尖劈尖不规则表面不规则表面例例.两块平板玻璃构成一空气劈尖两块平板玻璃构成一空气劈尖,长长L=4cm,一端夹住一金属一端夹住一金属丝丝,如图所示如图所示,现以波长为现以波长为=589.0 nm 的钠光垂直入射的钠光垂直入射.(1)若观察到相邻明纹（或暗纹）间距离若观察到相邻明纹（或暗纹）间距离 b=0.1mm，求金属求金属丝的直径丝的直径 D=？(2)将金属丝通电，受热膨胀，直径增大，在此过程中，从将金属丝通电，受热膨胀，直径增大，在此过程中

26、，从玻璃片上方离劈棱距离为玻璃片上方离劈棱距离为 L/2 的固定观察点上发现干涉向左移的固定观察点上发现干涉向左移动动 2 条，问金属丝的直径膨胀了多少？条，问金属丝的直径膨胀了多少？解解:(1)如图如图(2)相邻明纹间的厚度差为相邻明纹间的厚度差为/2，在劈尖中在劈尖中部部,干涉条纹向左移两个条纹干涉条纹向左移两个条纹,说明在该处说明在该处厚度增加厚度增加2/2，根据三角形的相似，根据三角形的相似关系可关系可有有：牛顿环实验装置牛顿环实验装置牛顿环实验装置牛顿环实验装置牛顿环干涉图样牛顿环干涉图样SL显微镜显微镜 M半透半透半反镜半反镜T由一块平板玻璃和一平凸透镜组成由一块平板玻璃和一平凸透

27、镜组成光程差光程差.牛顿环牛顿环牛顿环牛顿环rR光程差光程差明纹明纹暗纹暗纹d暗环半径暗环半径明环半径明环半径干涉条纹分布干涉条纹分布-属于等厚干涉属于等厚干涉暗环半径暗环半径明环半径明环半径 讨论讨论:反射光干涉条件：反射光干涉条件：明纹明纹暗纹暗纹Rrd1.中心处中心处，d=0,=/2,暗纹暗纹2.暗环半径暗环半径：条纹间距条纹间距，条纹间距不均匀条纹间距不均匀设设n=1Rrd思考思考 平凸透镜向上移平凸透镜向上移,条纹怎样移动条纹怎样移动?白光入射条纹情况如何？白光入射条纹情况如何？透射光条纹情况如何？透射光条纹情况如何？将牛顿环置于将牛顿环置于 的液体中的液体中,条纹如何变？条纹如何变

28、？半波损失需具体问题具体分析半波损失需具体问题具体分析?例例.如图所示如图所示,牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一小缝隙小缝隙 e0，现用波长为现用波长为 的单色光垂直照射，已知平的单色光垂直照射，已知平凸透镜的曲率半径为凸透镜的曲率半径为 R，求反射光形成的牛顿环的各暗求反射光形成的牛顿环的各暗环半径。环半径。解：解：设某暗环半径为设某暗环半径为 r，再根据干涉减弱条件有再根据干涉减弱条件有.(1)k 为大于零的整数为大于零的整数.(2)把式把式(1)代入式代入式(2)可得可得(k为整数为整数,且且r由图可知，根据几何关系，近似有由图可知，根据几何关系，近似

29、有 美国物理学家美国物理学家。1852 年年12月月19日出生于普鲁士斯特雷诺日出生于普鲁士斯特雷诺（现属波兰），后随父母移居美国，毕业于美国海军学院，（现属波兰），后随父母移居美国，毕业于美国海军学院，曾任芝加哥大学教授，美国科学促进协会主席曾任芝加哥大学教授，美国科学促进协会主席,美国科学院美国科学院院长；还被选为法国科学院院士和伦敦皇家学会会员，院长；还被选为法国科学院院士和伦敦皇家学会会员，1931年年5月月9日在帕萨迪纳逝世。日在帕萨迪纳逝世。迈克耳孙主要从事光学和光谱学方面的研究，他以毕生迈克耳孙主要从事光学和光谱学方面的研究，他以毕生精力从事光速的精密测量，在他的有生之年，一直是

30、光速精力从事光速的精密测量，在他的有生之年，一直是光速测定的国际中心人物。他发明了一种用以测定微小长度、测定的国际中心人物。他发明了一种用以测定微小长度、折射率和光波波长的干涉仪（迈克耳孙干涉仪），在研究折射率和光波波长的干涉仪（迈克耳孙干涉仪），在研究光谱线方面起着重要的作用。光谱线方面起着重要的作用。四、四、迈克耳孙干涉仪迈克耳孙干涉仪由于创制了精密的光学仪器和利用这些仪器所完成的光谱学由于创制了精密的光学仪器和利用这些仪器所完成的光谱学和基本度量学研究，和基本度量学研究，迈克耳孙于迈克耳孙于1907年获诺贝尔物理学奖年获诺贝尔物理学奖。迈克耳孙干涉仪迈克耳孙干涉仪是是1883年美国物理学

31、家迈克耳孙和莫雷合年美国物理学家迈克耳孙和莫雷合作作,为研究为研究以太以太漂移实验而设计制造出来的精密光学仪器。漂移实验而设计制造出来的精密光学仪器。单单色色光光源源反反射射镜镜反射镜反射镜迈克耳孙干涉仪迈克耳孙干涉仪迈克耳孙干涉仪迈克耳孙干涉仪与与 成成 角角补偿板补偿板 分光板分光板 移动导轨移动导轨反反射射镜镜反射镜反射镜单单色色光光源源光程差光程差 的像的像干涉干涉条纹条纹移动移动数目数目迈克尔孙干涉仪的主要特性迈克尔孙干涉仪的主要特性 两相干光束在空间完全分开，并可用移动反射镜两相干光束在空间完全分开，并可用移动反射镜或在光路中加入介质片的方法改变两光束的光程差或在光路中加入介质片的

32、方法改变两光束的光程差.移移动动距距离离移动反射镜移动反射镜插入介质片后光程差插入介质片后光程差光程差变化光程差变化干涉条纹移动数目干涉条纹移动数目介质片厚度介质片厚度光程差光程差当当 不垂直于不垂直于 时，可形成劈尖时，可形成劈尖型等厚干涉条纹型等厚干涉条纹.反反射射镜镜反射镜反射镜单单色色光光源源等等厚厚干干涉涉条条纹纹等等倾倾干干涉涉条条纹纹与与重重 合合例例.在迈克耳逊干涉仪的一条光路，放入一厚在迈克耳逊干涉仪的一条光路，放入一厚度为度为 d，折射为折射为 n 的透明薄片，放入后，这条的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了光路的光程改变了(A)2(n1)d;(B)2nd;(C)2(n+1)d+/2;(D)nd;(E)(n1)d.A 干涉条纹的移动干涉条纹的移动 当当 与与 之间之间距离变大时距离变大时，圆形干涉，圆形干涉条纹从中心一个个长出条纹从中心一个个长出,并向外扩张并向外扩张,干涉条纹干涉条纹变密变密;距离变小时，圆距离变小时，圆形干涉条纹一个个向中形干涉条纹一个个向中心缩进心缩进,干涉条纹变稀干涉条纹变稀.