恒奧德儀器邁克爾遜干涉儀工作原理注意事項

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(jiàn)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(guò)分光鏡分為兩束后各自被對應的平面鏡反射回來(lái)，因為這兩束光頻率相同、振動(dòng)方向相同且相位差恒定（即滿(mǎn)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)調節干涉臂長(cháng)度以及改變介質(zhì)的折射率來(lái)實(shí)現，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。

若干涉條紋發(fā)生移動(dòng)，一定是場(chǎng)點(diǎn)對應的光程差發(fā)生了變化，引起光程差變化的原因，可能是光線(xiàn)長(cháng)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，轉動(dòng)鼓輪可以使其向前后方向移動(dòng)，最小讀數為10mm，可估計到10mm,。M1和M2后各有3個(gè)小螺絲可調節其方位。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(guān)察區域E。G2（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(guò)玻璃板的次數相等，兩束光在到達觀(guān)察區域E時(shí)沒(méi)有因玻璃介質(zhì)而引入額外的光程差。當M2和M1'嚴格平行時(shí)，表現為等傾干涉的圓環(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'不嚴格平行時(shí)，則表現為等厚干涉條紋，移動(dòng)M2時(shí)，條紋不斷移過(guò)視場(chǎng)中某一標記位置，M2平移距離 d 與條紋移動(dòng)數 N 的關(guān)系滿(mǎn)足：d=Nλ/2，λ為入射光波長(cháng)。

注意事項

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.

在調節螺釘和轉動(dòng)手輪時(shí)，一定要輕、慢，決不能強扭硬扳。

3.

反射鏡背后的粗調螺釘不可旋得太緊，用來(lái)防止鏡面的變形。

4.

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

5.

測量中，轉動(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