第5讲迈克尔逊干涉仪时间相干性

M2
2
c2 v2
c2 v2
v
S
half- silvered
G1
M1
1 cv
cv
mirror
1 2
T
光程差：
c t2 t1
v2 L c2
整个装置转过900, 光程差为 δ
2 2c t2 t1
L
2v 2 c2
=k
k
L
2v2
c2
1米＝真空中光在1/299729458秒内通过的距离 ⒊ 对光谱的精细结构进行精密的测量。 4. 用于长度和折射率的测量。
例题：在迈克耳孙干涉仪的两臂中，分别插入ຫໍສະໝຸດ Baidu0.0cm长的玻
璃管，其中一个抽成真空，另一个则储有压强为 1.013105 Pa 的空气,用以测量空气的折射率.。设所用光波波长为546 nm， 实验时，向真空玻璃管中逐渐充入空气至压强达到 1.013105 Pa 为止。在此过程中 ，观察到107.2条干涉条纹的移动，试求空 气的折射率。
干涉条纹
迈克耳孙等倾干涉
M
1
M1与M2不垂直：
劈尖等厚条纹
若M1平移d
d
N
2
测量微小位移 干涉条移过N条
干涉条纹
迈克尔逊等厚干涉
二、迈克耳孙干涉仪的应用
⒈ 可用以观察各种干涉现象及其条纹的变动。 ⒉ 可用来对长度进行精密测量定义：
1米＝1650763.73倍86Kr的橙色线光波长， 86Kr的橙色线λ0=6057.802105Å
解：Δ 2(n 1)t N
t N
2(n 1)
t
7 589.3109 m 2(1.4 1)
5.156 106 m
二、时间相干性
M1
M1
M2
M2
G1 G 2
G1 G 2
S
S
b1
b2
M1
a1 E a2 光程差
相干长度 max L
b2
M1
b1 a1
a2 光程差
E
L
相干时间
t0
L c
三、迈克耳孙-莫雷实验
第五讲 迈克尔逊干涉仪 时间相干性
第五讲 迈克尔逊干涉仪 时间相干性
一、迈克尔逊干涉仪 二、相干长度 三、迈克尔-莫雷实验
一、迈克尔逊干涉仪
1、迈克尔逊干涉仪工作原理
M1
M 2 M1
G2 G1
半透半反膜 分光板
补偿板
d M2
M1与M2垂直： 等倾条纹
若M1平移d
d
N
2
干涉条移过N条
测量微小位移
解：光程差改变 2( n 1 )l 107.2
n 1 107 .2 1 107 .2 546 10 7 cm 1.000 29
2l
2 10.0 cm
例题：当把折射率为n=1.40的薄膜放入迈克尔孙干涉仪的一臂
时，如果产生了7.0条条纹的移动，求薄膜的厚度.(已知钠光的 波长为 = 589.3nm.)