1、,1. 迈克耳孙干涉仪,2,1,1,半透 半反膜,17-6 迈克耳逊干涉仪,1.1 构造与光路示意图,迈克耳逊,1.2 工作原理,光束2和1发生干涉,若M1、M2平行 等倾条纹,迈克耳孙干涉仪,等倾条纹,1.2 工作原理,光束2和1发生干涉,若M1、M2平行 等倾条纹,若M1、M2有小夹角 等厚条纹,各种干涉条纹及M1,M2相应位置如下图示:,迈克耳孙干涉仪,各种干涉条纹及M1,M2相应位置如右图所示:,迈克耳孙干涉仪,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,1,M,M,1,
2、2,迈克耳孙干涉仪,1,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,1,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,1,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,1,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,1,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,1,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,1,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,1,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,1,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,1,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,1,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,1,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,1,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,1,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,1,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,1,M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,1,
3、M,M,1,2,迈克耳孙干涉仪,在迈克耳孙干涉仪上发生等厚干涉时,若M1平移d 引起干涉条纹移过N 条,则有:,由等厚干涉原理,任意两相邻明纹(或暗纹)所对应的空气层厚度差为:,1.3 应用原理,此原理可用来测量微小长度。,迈克耳孙干涉仪,用迈克耳孙干涉仪测气流,2. 迈克耳孙和莫雷实验,迈克尔孙干涉仪俯视图,迈克耳孙和莫雷实验,背景:企图测定地球在以太中运动的相对速率。,按照以太所设,光在以太中传播的速率是c,而以太相对地球以速度 u 运动,在MM1路程上光速为c +u,回程时光速为c u,束回所需时间为,迈克耳孙莫雷实验原理图,迈克耳孙和莫雷实验,两束光波进入人眼时的时间差 t =t1t2
4、 ,相应的光程差:,迈克耳孙和莫雷实验,设 u/c 1 ,将方括号中的量展开,略去高次项,使整个干涉仪转过90o,上述两条光路的地位互相交换,时间差改变符号,光程差也改变,从而观察到的干涉条纹的位置应发生移动,迈克耳孙和莫雷实验,在迈克耳孙莫雷实验中,令 d=11m,=5.910-7 m,假定 u 为地球的轨道速率,则 u/c =10-4,干涉仪转过90o,所指望的条纹移动数目为,实验所用干涉仪可以观察到0.01根条纹的移动,但在地球上不同地方进行这一实验都没有观察到干涉条纹的移动,得出否定的结果。,迈克耳孙和莫雷实验,在迈克耳孙莫雷实验中,令 d=11m,=5.910-7 m,假定 u 为地球的轨道速率,则 u/c =10-4,干涉仪转过90o,所指望的条纹移动数目为,实验所用干涉仪可以观察到0.01根条纹的移动,但在地球上不同地方进行这一实验都没有观察到干涉条纹的移动,得出否定的结果。,迈克耳孙和莫雷实验,