迈克尔逊干涉仪

分振幅双光束干涉装置
迈克尔逊干涉仪是一种经典的分振幅双光束干涉装置,广泛应用于教学和精密测量。它由扩展光源、分光镜、反射镜、补偿片和观察屏组成。光源发出的光在分光镜上分为两束,分别反射和透射,然后在反射镜上反射后返回,最终在观察屏处形成干涉条纹。通过调节反射镜的位置,可以改变两束光的光程差,从而观察到干涉条纹的移动。这种干涉仪不仅能够产生等倾干涉条纹,还能通过调整反射镜的角度产生等厚干涉条纹。[1]
迈克尔逊干涉仪的实验目的包括了解其结构、掌握调节使用方法,考察等倾干涉和等厚干涉的条件、花纹特点及变化规律,以及利用它测量钠光波长和钠光双线波长差。实验中,通过观察干涉条纹的移动,可以精确测量光波的波长。此外,迈克尔逊干涉仪还可以用于观测等厚干涉条纹和钠光源的相干长度。[1]
迈克尔逊干涉仪的著名应用之一是在迈克尔逊-莫雷实验中,用于观测以太风,其零结果为狭义相对论提供了实验依据。在现代,迈克尔逊干涉仪在引力波探测、寻找太阳系外行星以及光学差分相移键控解调器的制造中都有广泛应用。[1]

工作原理

迈克尔逊干涉仪(英文:Michelson interferometer)是光学干涉仪中最常见的一种,其发明者是美国物理学家阿尔伯特·亚伯拉罕·迈克尔逊。迈克耳逊干涉仪的原理是一束入射光分为两束后各自被对应的平面镜反射回来,这两束光从而能够发生干涉。干涉中两束光的不同光程可以通过调节干涉臂长度以及改变介质的折射率来实现,从而能够形成不同的干涉图样。干涉条纹是等光程差点的轨迹,因此,要分析某种干涉产生的图样,必求出相干光的光程差位置分布的函数。