恒奧德儀器邁克爾遜干涉儀工作原理注意事項(xiàng)

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(jiàn)的一種，其發(fā)明者是美國(guó)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(guò)分光鏡分為兩束后各自被對(duì)應(yīng)的平面鏡反射回來(lái)，因?yàn)檫@兩束光頻率相同、振動(dòng)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(guò)調(diào)節(jié)干涉臂長(zhǎng)度以及改變介質(zhì)的折射率來(lái)實(shí)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(dòng)，一定是場(chǎng)點(diǎn)對(duì)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(zhǎng)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(diǎn)光源，M1（上邊）、M2（右邊）為平面全反射鏡，其中M1是定鏡；M2為動(dòng)鏡，它和精密螺絲相連，轉(zhuǎn)動(dòng)鼓輪可以使其向前后方向移動(dòng)，最小讀數(shù)為10mm，可估計(jì)到10mm,。M1和M2后各有3個(gè)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(qiáng)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(guò)透射和反射后，來(lái)到觀察區(qū)域E。G2（右）為補(bǔ)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(guò)玻璃板的次數(shù)相等，兩束光在到達(dá)觀察區(qū)域E時(shí)沒(méi)有因玻璃介質(zhì)而引入額外的光程差。當(dāng)M2和M1'嚴(yán)格平行時(shí)，表現(xiàn)為等傾干涉的圓環(huán)形條紋，移動(dòng)M2時(shí),會(huì)不斷從干涉的圓環(huán)中心“吐出"或向中心“吞進(jìn)"圓環(huán)。兩平面鏡之間的“空氣間隙"距離增大時(shí)，中心就會(huì)“吐出"一個(gè)個(gè)條紋；反之則“吞進(jìn)"。M2和M1'不嚴(yán)格平行時(shí)，則表現(xiàn)為等厚干涉條紋，移動(dòng)M2時(shí)，條紋不斷移過(guò)視場(chǎng)中某一標(biāo)記位置，M2平移距離 d 與條紋移動(dòng)數(shù) N 的關(guān)系滿足：d=Nλ/2，λ為入射光波長(zhǎng)。

注意事項(xiàng)

1.

千萬(wàn)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(dòng)手輪時(shí)，一定要輕、慢，決不能強(qiáng)扭硬扳。

3.

反射鏡背后的粗調(diào)螺釘不可旋得太緊，用來(lái)防止鏡面的變形。

4.

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

5.

測(cè)量中，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪只能緩慢地沿一個(gè)方向前進(jìn)（或后退），否則會(huì)引起較大的空回誤差