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恒奧德儀器邁克爾遜干涉儀工作原理注意事項

更新時間:2023-12-19點擊次數(shù):362

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,。M1M2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M1M2,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EG2(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)M2M1'嚴格平行時,表現(xiàn)為等傾干涉的圓環(huán)形條紋,移動M2,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"。M2M1'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


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