球王会官方3迈克尔逊干与仪ppt

　　若两臂持平，则玻璃管内气体抽暇前后的光程差为 在迈克尔逊干与仪的一臂放入一个长为d=0.20m的玻璃管，并充以一个大气压的气体，用波长为546nm的光产生干与，当将玻璃管内的气体逐步抽成线条干与条纹的移动。试核算气体的折射率n. 3. 丈量介质的折射率。 解： * 对不同特别用处，规划制作了许多专用干与仪 显微干与仪：测外表光洁度 泰曼-格林干与仪：测光学元件成象质量 干与比长仪测长度 瑞利干与仪：测气体、液体折射率 测星干与仪：测星球角直径 …… 美国新墨西哥州射电干与仪 * 意大使用于勘探引力波臂长3km的迈克尔孙干与仪的真空管 * 例：迈克尔孙星体干与仪 增大M1、M2的间隔至屏上干与条纹刚好消失，然后核算星体的角宽度。 * 例：马赫——曾德干与仪 依据相对运动原理，航空工程顶用风洞试验来研讨飞机在空气中飞翔时空气中的状况。由于气体中遍地压强或密度的差异能够经过折射率的改变反映出来，所以用干与办法研讨气体中遍地的折射率便可推知气体中压强或密度散布。图中所示是为此意图规划的马赫——曾德干与仪原理图和高速气流经过尖锥时某时间的干与图样。干与仪的调理状况是使平波面与经过气流的波面略有歪斜，这样在不受影响的气体区域中有等间隔的平行直条纹。 电视塔模型的风洞试验 * ① ② 马赫—曾德干与仪 电视塔模型的风洞试验 * 例：在迈克尔逊干与仪的一个臂放入一个长为d=0.2m的玻璃管，并充以一个大气压的气体，用波长为546nm的光产生干与，当将玻璃管内的气体逐步抽成线条干与条纹的移动。试核算气体折射率n. 解： * * 当M1、M2的镜面相互不笔直时，空气膜为劈尖，可观察到等间隔的直线等厚条纹。 * §多光束的干与 一 、多光束的干与 杨氏双缝干与试验中的双缝，以多缝代之，成果将怎么呢？在多缝状况下，咱们将同频率、同振荡方向、位相顺次相差同一数值的N束光相干，称之为多光束的干与。 * 二、加强和削弱的条件 1. 温习多个同方向同频率谐振荡的组成的一种特别状况，位相顺次相差同一数值. 用矢量图解法：设N束光，用a1,a2,a3,a4,······aN代表各光束的振幅矢量，位相顺次相差Φ. 为了简单设a1=a2=a3=······=aN=a ①当Φ=±2kπ(k=0,1,2,······)即Φ=0,2π,4π,······ 那么，A=Na，I(光强)=A2=(Na)2 这是主极大。 a1 a2 ······ aN * 多缝干与光强曲线 次极大 极小值 主极大 亮纹 ( ) * ②当Φ=±2kπ/N (∵NΦ=±2kπ,∴k=1,2,3,···但k不能取0,N,2N,··· 由于k取0,N,2N···则Φ=0,2π,4π,···为主极大景象) 那么，A=0，I(光强)=A2=0 这是极小。 举例：k=1,Φ=±2π/N,为了简化N取4，则Φ=±π/2；若N取8，则Φ=±π/4 a1 a2 a3 a4 a1 a2 a3 a4 a5 a6 * ③当Φ=±(2k+1)π/N (k=1,2,3,······ 但k不能取0,N-1,N,······ 由于下方框中的都包含在主极大中，应扫除在外) 那么，这种状况中的A巨细比起主极大的Na要小得多，但比极小要大，故称为次极大。 K取0， Φ=±π/N K取N-1,Φ=±(2k-1)π/N K取N， Φ=±(2k+1)π/N * N=3： 1 2 3 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 * N=4： 1 4 2 3 2 1 3 4 3 1 2 4 1 2 3 4 2 1 3 4 * 咱们能够剖析得出两个相邻的主极大之间应有 N-1=4 个极小，有N-2=3个次极大。 N=5： * 顺次类推，N 越大（缝越多），那 N-1个极小就越大，暗纹越来越多，暗纹和次极大简直连成一片，构成微亮的暗布景，主极大越来越细窄，十分亮堂。这便是多光束干与条纹的特色。 * § 相干长度 原因：当一对相干光束的光程差超越必定范 问题：一般窗玻璃有两个外表，光在两个 相干长度 两个分光束能产生干与效应的 最大光程差。 围后，将看不到干与条纹。 纹？ 外表反射时，为什么看不到干与条 * 1、2 两光不相干 波列 与 a 1 a 2 不再堆叠 光程差不大 1、2 两光产生干与 波列 与 a 1 a 2 产生堆叠 a 1 a 2 a 原子的波列 、 光程差太大 M 2 M 1 M 1 a 1 a 2 b 2 b 1 1 2 ′ M 2 M 1 M 1 a 1 a 2 b 2 b 1 1 2 ′ * 相干长度与谱线宽度的颓丧： 糊不清。 I 2 0 I 0 I l l Δ l 2 l l 2 l + Δ 光谱曲线 当波长为 的第 级明纹与波长为 l Δ l 2 Δ + k 的第 级明纹重合时，干与条纹将模 l l 波长为： 2 Δ l l 波长为： 2 + l Δ l * 能构成干与条纹的条件是：

　　δ δ max + ( ) k 1 k = ( ) 2 ( ) 2 δ + = l l l l δ ~ ~ δ 2 l l δ max ∴ k ~ ~ δ l l 解得： + ( ) k 1 2 当波长为 的第 级明纹与波长为 l δ l 2 δ + k 的第 级明纹重合时有： l l + ( ) k 1 k ( ) 2 ( ) 2 δ + = l l l l δ * 此式标明：最大光程差和谱线宽度成反比。 钠光灯、汞灯、水银灯 ~ ~ 1mm~10cm δ max 氦--氖激光 ~ ~ 180km δ max 光源单色性越好，相干长度越大。 ~ ~ δ 2 l l δ max ∴ 常用光源单色光的相干长度 * * 迈 克 耳 逊 干 涉 仪 * §迈克耳逊(a.a.michelson)干与仪 m 1 g 1 半透明 镀银层 m 1 反 射 镜 1 m 2 反射镜 2 g 2 补偿玻璃板 单 色 光 源 n 干与条纹移动数目 d 移动间隔 m 2 2 d = n l * 迈克耳孙干与仪 * 等倾和等厚光路 * m 2 m 1 m 2 m 1 m 2 m 1 m 2 m 1 m 2 m 1 m 2 m 1 m 2 m 1 m 2 m 1 m 2 m 1 与 重 合 等 厚 干 涉 条 纹 等 倾 干 涉 条 纹 迈克耳逊干与仪的干与条纹 m 1 m 2 * 等 厚 干 涉 条 纹 等 倾 干 涉 条 纹 迈克耳逊干与仪的干与条纹 m 2 m 1 m 2 m 2 m 2 m 2 m 1 m 1 m 1 m 1 与 重 合 m 2 m 2 m 2 m 2 m 2 m 1 m 1 m 1 m 1 m 1 * m m 1 2 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 干与条纹 的移动 * m m 1 2 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 干与条纹 的移动 * m m 1 2 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 干与条纹 的移动 * m m 1 2 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 干与条纹 的移动 * m m 1 2 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 干与条纹 的移动 * 1 m m 1 2 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 干与条纹 的移动 * 1 m m 1 2 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 干与条纹 的移动 * 1 m m 1 2 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 干与条纹 的移动 * 1 m m 1 2 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 干与条纹 的移动 * 1 m m 1 2 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 干与条纹 的移动 * 1 m m 1 2 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 干与条纹 的移动 * 1 m m 1 2 干与条纹 的移动 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 * 1 m m 1 2 干与条纹 的移动 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 * 1 m m 1 2 干与条纹 的移动 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 * 1 m m 1 2 干与条纹 的移动 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 * 1 m m 1 2 干与条纹 的移动 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 * 1 m m 1 2 干与条纹 的移动 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 * 1 m m 1 2 干与条纹 的移动 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 * 1 m m 1 2 干与条纹 的移动 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 * 1 m m 1 2 干与条纹 的移动 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 * 1 m m 1 2 干与条纹 的移动 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 * 1 m m 1 2 干与条纹 的移动 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 * 1 m m 1 2 干与条纹 的移动 当 m m 1 2 与 之间间隔变大 时，圆形干与 条纹向外扩张, 干与条纹变密。 之 * 1. 1892年，迈克尔逊使用干与仪首要测定了镉(cd)的波长为643.84696nm. 由于光的波长安稳，简单再现，特别是在干与仪上光的波长能直接当作长度单位。所以，用光的波长作为长度基准是便利的。在1960年第11届世界计量会议上曾决议以氪-86橙线的波长作为长度基准，规则 迈克尔逊将一生的精力都献给了研发干与仪和准确测定光速的工作，于1907年荣获诺贝尔物理学奖。 * 2. 精细长度丈量（使用干与条纹的移动） 当m1的移动间隔为λ/2时，观察者将看到一条明纹或暗纹移过视场中的十字叉丝。如数出条纹移动的数目n, 则可得出平面镜m1平移的间隔：d=nλ/2 所以， 和 间间隔改变一个 ，则条纹移动一条 *