迈克尔逊干涉仪的
调整和使用
物理实验中心
目 录
一, 实 验 目 的
二,实 验 原 理
1.仪器构造及光路
2.点光源产生的非定域干涉条纹
3.面光源产生的定域干涉条纹
三, 实 验 内 容
四, 读 数 方 法
五, 注 意 事 项
实 验 目 的
了解迈克尔逊干涉仪的结构，学习调
节和使用方法。
利用点光源产生的同心圆环干涉条纹
测量单色光的波长。
实 验 原 理
仪器构造及光路
点光源产生的非定域干涉条纹
面光源产生的定域干涉条纹
激光器
d
M2'
S
M2
G1 G2
E
1
2
1
2
半反射层 K
迈
克
尔
逊
干
涉
仪
光
路
原
理
图
M1
点光源产生的非定域干涉条纹
两个相干的单色点光源所发出的球面波在空间多
处相遇皆可产生干涉，此干涉不局限于某一特定
区域，称为非定域干涉。
S
E
G1 G2
M2
M1
M2'
θ
d
2d
L
O
R A
点光源产生的非定
域干涉计算示意图
? ? 2222
21
2 RLRdL
ASAS
?????
???
?? co s22
22
dRL dL ???
?k
光程差为：
由于 L>>d,将上式按级数
展开，并略去高阶无穷小
项，可得：
=
? ? 212 ??k
（明纹）
（暗纹）
S1
S2
若中心处（ θ=0）为明条纹，
则：
若改变光程差，使中心仍为明条纹，
则：
那么 可得,
由此可见,只要测出干涉仪中 M1移动的距离 ?d,
并数出相应的“吞吐”环数 ?k,就可求出 λ.
?? 111 2 kd ??
?? 222 2 kd ??
? ? ? ? ???? kkk
ddd
??????
???
2
1
2
1
2
1
1212
12
实验现象
θ
θ
S
d
C
A B
1
2
D
M1
M2'
面光源产生的定域干涉条纹
由面光源产生的在特定区域内存在着
的干涉现象，称为定域干涉。
1）等倾干涉
光程差为：
?
??
?
?
c o s2
s int an2
c o s
2
d
d
d
ADBCAC
?
??
???
当 d一定时，光程差只决定于入（出）射角 θ,干涉条纹
是一系列与不同倾角 θ 相对应的明暗相间的同心圆环条
纹，这种相同倾角的光所产生的干涉，称为等倾干涉。
面光源产生的等倾干涉
2）等厚干涉
当 M1,M2‘有一个很小的角度时,M1,M2‘之间形成楔形空气
薄层，就出现等厚干涉。这时,1”和,2”的光程差仍然可
以近似的用公式：
d－观察点处空气层的厚度。 θ－入射角。
?? c o s2 d?
P
S
M1
M2'
1
2
面光源产生的等厚干涉
当 θ很小时，
光程差：
在 M1,M2‘相交处 d很小，
即：
出现明暗相间的直条纹－等
厚干涉条纹。
1c o s ??
d2??
0?d
实 验 内 容
调整迈克尔逊干涉仪
测氦氖激光的波长
迈克尔逊的读数系统
主尺 粗动手轮读数窗口 微动手轮
最后读数为,33.52246mm
注 意 事 项
?转动微动手轮时，粗动手轮随之转动；但在转动
粗动手轮时，微动手轮并不随之转动，因此在读
数前必须调整零点。
?为了使测量结果正确，必须避免引入空程，在调
整好零点后，应将手轮按原方向转几圈，直到干
涉条纹开始均匀移动后，才可测量。
?绝对不许用手触摸各光学元件，也不许用任何东
西擦拭。
?激光不能直射入眼。光纤易断，不可压折。
调整和使用
物理实验中心
目 录
一, 实 验 目 的
二,实 验 原 理
1.仪器构造及光路
2.点光源产生的非定域干涉条纹
3.面光源产生的定域干涉条纹
三, 实 验 内 容
四, 读 数 方 法
五, 注 意 事 项
实 验 目 的
了解迈克尔逊干涉仪的结构，学习调
节和使用方法。
利用点光源产生的同心圆环干涉条纹
测量单色光的波长。
实 验 原 理
仪器构造及光路
点光源产生的非定域干涉条纹
面光源产生的定域干涉条纹
激光器
d
M2'
S
M2
G1 G2
E
1
2
1
2
半反射层 K
迈
克
尔
逊
干
涉
仪
光
路
原
理
图
M1
点光源产生的非定域干涉条纹
两个相干的单色点光源所发出的球面波在空间多
处相遇皆可产生干涉，此干涉不局限于某一特定
区域，称为非定域干涉。
S
E
G1 G2
M2
M1
M2'
θ
d
2d
L
O
R A
点光源产生的非定
域干涉计算示意图
? ? 2222
21
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22
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?k
光程差为：
由于 L>>d,将上式按级数
展开，并略去高阶无穷小
项，可得：
=
? ? 212 ??k
（明纹）
（暗纹）
S1
S2
若中心处（ θ=0）为明条纹，
则：
若改变光程差，使中心仍为明条纹，
则：
那么 可得,
由此可见,只要测出干涉仪中 M1移动的距离 ?d,
并数出相应的“吞吐”环数 ?k,就可求出 λ.
?? 111 2 kd ??
?? 222 2 kd ??
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2
1
2
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12
实验现象
θ
θ
S
d
C
A B
1
2
D
M1
M2'
面光源产生的定域干涉条纹
由面光源产生的在特定区域内存在着
的干涉现象，称为定域干涉。
1）等倾干涉
光程差为：
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s int an2
c o s
2
d
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当 d一定时，光程差只决定于入（出）射角 θ,干涉条纹
是一系列与不同倾角 θ 相对应的明暗相间的同心圆环条
纹，这种相同倾角的光所产生的干涉，称为等倾干涉。
面光源产生的等倾干涉
2）等厚干涉
当 M1,M2‘有一个很小的角度时,M1,M2‘之间形成楔形空气
薄层，就出现等厚干涉。这时,1”和,2”的光程差仍然可
以近似的用公式：
d－观察点处空气层的厚度。 θ－入射角。
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M1
M2'
1
2
面光源产生的等厚干涉
当 θ很小时，
光程差：
在 M1,M2‘相交处 d很小，
即：
出现明暗相间的直条纹－等
厚干涉条纹。
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实 验 内 容
调整迈克尔逊干涉仪
测氦氖激光的波长
迈克尔逊的读数系统
主尺 粗动手轮读数窗口 微动手轮
最后读数为,33.52246mm
注 意 事 项
?转动微动手轮时，粗动手轮随之转动；但在转动
粗动手轮时，微动手轮并不随之转动，因此在读
数前必须调整零点。
?为了使测量结果正确，必须避免引入空程，在调
整好零点后，应将手轮按原方向转几圈，直到干
涉条纹开始均匀移动后，才可测量。
?绝对不许用手触摸各光学元件，也不许用任何东
西擦拭。
?激光不能直射入眼。光纤易断，不可压折。
