实验16迈克尔逊干涉仪调整和应用 迈克尔逊(A1 bert Abrham Michelson,1852-1931)是美国芝加哥大学著名的实验 物理学家，1881年迈克尔逊制成了可以测定微小长度、折射率和光波波长的第一台干涉 仪。迈克尔逊用这种干涉仪做了历史上极有价值的三个实验：1887年他与莫雷(Mo©y 1838一1923)合作，完成了非常著名的迈克尔逊一莫雷“以太”漂移实验，实验结果否定 了“以太”的存在，解决了当时关于“以太”的争论，并确定光速为定值，从而为爱因斯 坦(Einstein,,1879一1955)创立狭义相对论铺平了道路：1896年迈克尔逊和莫雷最早 用干涉仪观察到氢的H.线是双线结构，并系统地研究了光谱线的精细结构，这在现代原 子理论中起了重要作用：迈克尔逊首次用干涉仪测得镉红线波长（入=643.84696nm), 并以此波长测定了标准米的长度(1m=1553164.13镉红线波长)，为用自然基准（光波 波长)来代替实物基准（铂铱米原器）准备了条件。迈克尔逊因为精密光学仪器和借助这 些仪器所进行的光谱学和度量学研究等工作，获1907年度诺贝尔物理学奖，成为第一位 获得诺贝尔物理学奖的美国人。 迈克尔逊干涉仪是近代干涉仪的一个原型，在它基础上发展起来的泰曼(Twyman) 干涉仪，在制造高质量的光学仪器工厂中应用很广，如用于检测棱镜、透镜和平面镜的质 量等。又如用于风洞中研究气流变化的马赫一曾德尔(Mach一Zehnder)干涉仪以及现代 蓬勃发展的各类干涉调制光谱仪也是以此为基础的。这些仪器在近代物理和计量技术中被 广泛应用。 实验目的和学习要求 1.了解迈克尔逊干涉仪的结构、原理，掌握调节方法。 了解各类型干涉条纹的形成条件、花纹特点、变化规律及相互间的区别。 3.用迈克尔逊干涉仪测量光源波长。 4.用迈克尔逊干涉仪测量空气折射率。 阅读资料 《大学物理学》光的干涉中薄膜干涉和干涉仪的有关内容。 实验仪器 迈克尔逊干涉仪(WSM100/200型)、多束光纤激光源(HNL-557O0,He-Ne)WAN-12B 型数显空气折射率测量仪、观察屏。 迈克尔逊干涉仪是根据分振幅干涉原理制成双光束干涉的精密实验仪器。它的主要特 点是：两相干光束分离得很开：光程差的改变可以由移动一个反射镜（或在一光路中加入 另一种介质)得到。它由一套精密的机械传动机构和四片高质量的光学镜片安装在一个很 重的底座上构成，其外形如图161所示。 实验 16 迈克尔逊干涉仪调整和应用 迈克尔逊（ Albert Abrham Michelson ,1852 -1931）是美国芝加哥大学著名的实验 物理学家，1881 年迈克尔逊制成了可以测定微小长度、折射率和光波波长的第一台干涉 仪。迈克尔逊用这种干涉仪做了历史上极有价值的三个实验：1887 年他与莫雷（Morley， 1838—1923）合作，完成了非常著名的迈克尔逊—莫雷“以太”漂移实验，实验结果否定 了“以太”的存在，解决了当时关于“以太”的争论，并确定光速为定值，从而为爱因斯 坦（Einstein，1879—1955）创立狭义相对论铺平了道路；1896 年迈克尔逊和莫雷最早 用干涉仪观察到氢的 Hａ线是双线结构，并系统地研究了光谱线的精细结构，这在现代原 子理论中起了重要作用；迈克尔逊首次用干涉仪测得镉红线波长（λ=643.846 96nm）， 并以此波长测定了标准米的长度（1m=1 553 164.13 镉红线波长），为用自然基准（光波 波长）来代替实物基准（铂铱米原器）准备了条件。迈克尔逊因为精密光学仪器和借助这 些仪器所进行的光谱学和度量学研究等工作，获 1907 年度诺贝尔物理学奖，成为第一位 获得诺贝尔物理学奖的美国人。 迈克尔逊干涉仪是近代干涉仪的一个原型，在它基础上发展起来的泰曼（Twyman） 干涉仪，在制造高质量的光学仪器工厂中应用很广，如用于检测棱镜、透镜和平面镜的质 量等。又如用于风洞中研究气流变化的马赫—曾德尔（Mach—Zehnder）干涉仪以及现代 蓬勃发展的各类干涉调制光谱仪也是以此为基础的。这些仪器在近代物理和计量技术中被 广泛应用。 实验目的和学习要求 1． 了解迈克尔逊干涉仪的结构、原理，掌握调节方法。 2． 了解各类型干涉条纹的形成条件、花纹特点、变化规律及相互间的区别。 3． 用迈克尔逊干涉仪测量光源波长。 4． 用迈克尔逊干涉仪测量空气折射率。 阅读资料 《大学物理学》光的干涉中薄膜干涉和干涉仪的有关内容。 实验仪器 迈克尔逊干涉仪（WSM100/200 型）、多束光纤激光源（HNL-55700，He-Ne）、WAN-12B 型数显空气折射率测量仪、观察屏。 迈克尔逊干涉仪是根据分振幅干涉原理制成双光束干涉的精密实验仪器。它的主要特 点是：两相干光束分离得很开；光程差的改变可以由移动一个反射镜(或在一光路中加入 另一种介质)得到。它由一套精密的机械传动机构和四片高质量的光学镜片安装在一个很 重的底座上构成，其外形如图 16-1 所示