迈克尔逊干涉白光干涉怎么做

大家好，我是大军，今天我们来一起调一下迈克逊干式仪、 耐克裙干湿仪的调节其实并不复杂，之所以有同学觉得比较困难，是因为同学无法直观的看到老师在调节过程中的实验现象。那我们今天就尽可能的以第一视角让同学们直观的看到在调节过程中的实验现象是什么样子的。 好，我们现在开始做实验，打开激光器电源，大家不要着急调节，做物理实验要遵循先整体再局部，先出条再微调的原则。所以大家先把仪器整体观察一下，比如光源是否稳定，仪器是 有损坏，仪器的各个元件是否齐全，有没有调节严重不当的部件，先把它粗略调整好。 比如这个反射镜明显倾斜比较严重， 先把它粗裂的调节一下，先通过粗条手轮调节动静的位置， 让两干涉光路的光城大致相同。 然后把毛玻璃瓶先移开，眼睛直接看向分数镜，这时能看到两排亮点，每排亮点都有一个最亮的点， 这个最亮的点就是被平面反射镜反射的激光光源的向点。现在要做的事情就是把这两个最亮的点调节重合在一起。 调节的方法 法就是旋转固定平面镜后方的两个旋钮。 有的同学刚开始只能看到一排亮点，那是因为这两排亮点在水平方向重合了。 如果你想看到两排亮点很简单，只需要调节固定反射镜后面的旋钮，把这两排亮点错开就可以了。我们这里 看到的是两排亮点，而不是两个亮点，是因为在迈克尔逊干射仪中，分数径和补偿板的两个表面也能反射光，其他亮点就是被这些表面反射 形成的光源的向点。由于两个平面反射镜的反射率最高，所以他俩反射的向点亮度最大。把 两个最亮的点调节重合后，我们把毛玻璃瓶复位，一般情况，此时在毛玻璃瓶上就可以看到明暗相间的干涩条纹。如果你看不到，说明前面那一步两个亮点没有完全重合，需要继续上一步的调节。 如果这个时候你发现干涉圆环的中心不在市场的中心，你需要调节固定平面镜后面的旋钮，把干涉环的中心调节到市场的中间。 如果发现干涉条纹太密，需要旋转粗条手轮改变动静的位置， 进而使两干射光路的光程差进一步减小。如果大家在旋转粗条主轮时发现条纹更密了，那就是旋转的方向反了。现在可以 明显的看到条纹变得越来越稀疏，这样利于我们后面的实验。如果发现圆环的中心偏离了市场的中心，这个时候我们还是需要 调节固定平面镜后面的旋钮，调节的时候一定要非常的柔和和缓慢。 好，这样基本就可以了。 通过旋转微调手轮就可以看到中心条纹有冒出或者陷入的现象，这是陷入的现象，如果反方向旋转就是冒出的现象。但是在测量过程中，我们只能沿一个方向旋转微调手轮，以防止回升误差。 旋转过程中也要非常的缓慢和柔和，如果你换一个方向旋转手轮，会发现条纹并不移动，这就是因为有很大的回升误差， 这是条纹从中心冒出的现象。 好，今天的实验操作就到这里，希望对大家的实验有帮助，谢谢。

迈克尔逊干涉仪是由美国物理学家迈克尔逊于一八八一年发明的， 他是一种利用分政府法产生双光束以实现干涉的仪器。该仪器设计精巧，用途广泛，是许多近代干涉仪的原型。今天我们将学习如何使用这台仪器观察非定律干涉条纹，并测量汉乃极光的波长。 干涉仪的底部有三个调平螺丝，在做 做某些实验时，我们需要通过调节这三个螺丝使干涉以水平。仪器最前方的是一块圆形的玻璃瓶，我们将通过这块玻璃瓶观察干涉条纹。 玻璃瓶的下方有一个底座，松开玻璃瓶与底座之间的紧固螺丝，可以改变玻璃瓶的高度和旋转的角度。玻璃瓶的高度应调节到与后方的分光板大致相同。 玻璃瓶底座与杆是一，底座之间通过一根金属杆连接。松开金属杆上的紧固螺丝，可以上下旋转玻璃瓶。 玻璃瓶后方是一个黑色的圆形旋钮，被称为粗条手轮。转动该手轮可以快速改变移动反射镜的位置。 我们可以从上方的小窗口中看到粗条手轮的毒素。粗条手轮的毒素精度为零点零一毫米。 与搓条手轮对应的是微调手轮，位于干涉仪的右下方，转动该手轮可以缓慢改变移动反射镜的位置。我们可以通过手轮上的刻度进行毒素 微调。手轮的毒素精度为十的负四次方毫米。 干涉仪的左侧是光纤支架，实验前我们要将光纤穿入支架上的小孔中并固定好光纤。 必要的时候，我们还需要调节支架的角度，确保入射光是从左向右照射在干涉仪中部的分框板上， 这是干涉于中部两块物理性质完全相同的玻璃，左侧是风光板，右侧是补偿板。两块玻璃已经调整到严格平行的状态。实验时请不要用手触摸 补偿板。右侧的是一块圆形的固定反射。 反射镜的背面有两颗螺丝，调节上方的螺丝可以改变反射镜在垂直方向的倾角。 调节下方的螺丝可以改变反射镜在水平方向的转角。使用前，我们应将反射镜调节到大致垂直的角度。 分光板的后方是一块圆形的移动反射镜，通过旋转之前介绍的粗条手轮或微条手轮都可以让它在下方的导轨上来回移动。 移动反射镜的背部也有两颗螺丝，同样用于改变轻角和转角。 实验前也要将反射镜调节到大致垂直的位置。 现在我们来了解一下如何读取移动反射镜的位置数据。我们要分别从捣鬼侧面的刻度尺、粗条手轮上方的小窗和微调手轮上读取数据。刻度尺的独数精度为一毫米， 粗条手轮的毒素精度为零点零一毫米，而微调手轮的毒素精度为十的负四次方毫米。我们还要再孤独一位，因此有效数字的最低位应该是十的负五次方毫米。 例如，当前的毒素就是六十六点七五八三四毫米。 这是用于记录该设环变化数量的技术器。每按一下增加一个数值，旋转侧面的旋钮可以将数值清零。正式测量前，我们都应该将数值清零。 先松开玻璃瓶底座与金属杆之间的紧固螺丝将玻璃瓶连同底座转到下方的位置， 从玻璃瓶之前所在的位置向正前方观察。通常我们都可以看到两行红色的亮点，这两行亮点是光源分别通过两块反射镜而反射回来的光线， 每一行的中间都有一个最亮的红点，这是主光路上反射回来的光线。我们可以通过调节两个反射镜背部的螺丝来改变亮点的位置。 接下来我们可以尝试通过旋转固定反射镜背部的两颗螺丝来改变其中一行亮点的位置。 我们的目标是通过调节让最亮的两个点重合在一起，这个过程中若感觉到眼睛有些疲劳，可以稍事休息以后再继续调节。 调好以后，我们就可以将玻璃瓶再转回原来的位置，然后仔细观察玻璃瓶上是否存在环形的干 色条纹。 如果看不到干涉条纹，可能是之前的亮点没有对准，应该将玻璃瓶再转下，然后重新调节光路。 如果看到了环形条纹，但是条纹太密集，这种情况不利于测量。我们可以一边旋转粗条手轮，一边观察条纹变化，让条纹向中间缩进， 条纹的密度也会随之减少， 直到玻璃瓶上剩下大约十个干涉环。 如果看到了环形条纹，但圆心并不在玻璃瓶上，我们可以微调固定反射镜背部的螺丝，将圆心缓慢的移动到玻璃瓶的中间。 完成上述的调节以后，我们可以开始缓慢的旋转微调手轮，同时观察干涉环的变化情况。 当干涉环开始冒出或者缩进的时候，停止旋转微调手轮，记录此时移动反射镜的位置。请同学们思考为什么要增加这个步骤。 然后我们一边拿着技术器，一边朝之前的方向缓慢转动微调手纹，同时注意观察干涉环的变化情况。每冒出或者缩进一个干涉环，就按一下技术器。 当技术器的数值增加到五十，停止旋转微调手轮，并记录此时移动反射镜的位置， 以此类推，继续转动微淘手轮并同步技术。每当玻璃瓶上的干涉环变化了五十根，也就是技术器的数值增加了五十，都要记录一次移动反射镜的位置，一共要连续记录十个位置， 最终计数器的数值将停留在四百五十。实验结束以后，将所有的数据带入公式，计算骇乃激光的波长。

一九零零年，凯尔文在英国皇家学会的演讲中提到，物理大厦已经建成，但是物理学的天空还飘着两朵乌云，其中一朵就是已太说破灭。 一八八零年，迈克尔逊根据迈克思维的建议，设计出了一种精密仪器来验证仪态的存在， 这就是现代迈克尔逊干射仪的雏形。迈克尔逊干射仪主要有两个相互垂直的干射臂组成，分光板与 m 一、 m 二成四十五度角，其右表面涂有半透半反膜， 可以将入射光分为正幅相近的垂直的两数。此时 m 二对分光板的相似 m 二呈现在 m 一附近。补偿板的材质厚度与分光板一致，主要补偿光路二在玻璃介质的光程粗条微调转轮则能控 m 一的移动，改变两光路的光程差。干涉仪可以产生两种干涉，当 m 一与次 m 二之间有小夹角时，可以看到等候干涉图样。 当 m 一与次 m 二严格平行时，可以看到等清干涉图样。次 m 二与 m 一的间距地每改变半个波长就有一个还吞或吐。利用等清原理，我们便可调节干射仪。测量激光波长。 首先要对各仪器进行粗调，使仪器大致水平，并调节 m 一、 m 二至分光板的距离大致相等，此时 m 二对分光板的像次 m 二与 m 一相邻。 调整激光器使激光束垂直固定镜入射，照射到干射仪的分光板上。通过分光板分光，可以在毛玻璃瓶上看到两组光点。调节 干射 emem 二后的螺钉，使两组光点中各自最强的两个光点完全重合。此时将激光扩数会观察到干射图样。调节固定镜下方两个相互垂直的微调螺钉，使条纹的中心在观察屏中央。将仪器进行对零 单方向顺时针转动微调手轮，使圆环有吞或吐现象时，读出可动静的位置。第一， 该设移的精度能达到十的负七次方米，但光波波长为纳米级别，所以至少要测一百个环的吞和吐才能使测量更精确，此时在读出可动静的位置。第二则两者差德尔塔地等于第二碱地。 一多次测量将数据填入表中，计算不确定度。干涉仪在当今仍有重大， 在二零一七年引力波探测或诺贝尔物理学奖，而探测引力波的装置实际上就是一个改进的迈克尔逊干涉仪。我国也提出了引力波探测计划，天晴计划只在探测太空中更微弱的引力波。 最后请同学们思考这样一个问题，在本实验中，补偿板的作用是补偿光程。那如果在实验中我们去掉补偿板，会观察到什么现象呢？

我们的实验仪器叫做迈克尔逊干涉仪，这是按哪集光器接线就是红接红， 黑漆黑，这是激光扩速器，实验出粗条的时候要先把它取下来。实验要保证这两个镜片平行，这个旋钮可以调节角度。要保证汉乃激光器平行，这个旋钮旋松后可以调整高度。要注意 松掉旋钮后要拖好汉乃激光器，不要让他掉下来。调整汉乃激光器光线通过两个镜片， 光点尽量处于两个圆形反射镜的中心位置，之后调整两个反射镜的四个旋钮时光点处于中心位置，在这里可以看到这样的光点分布。还是调节四个旋钮，使两个最亮的光点重合 且处于中心位置。之后把棵树经安上，我们可能看到一片红色，根本看不到干涉线上。调节四个旋钮，我们可以看到这片区域的变化，可以摸索着判断自己旋转的位置对不对， 一直到圆心在市场中心为止。旋转这个旋钮可以使得条纹溢出或陷入毒素，先涂这个墙纸的毒素多两位整数即可， 也就是这里再读这里的读书，读前两位小数，最后读这个，记住后三位小数深入或溢出。五十个条文读一次，一共记录十个数据。

技术上做出来的啊，那这个迈克尔逊还否定了一台，包括这个 提出一个一个波长为单位，为这个行情作为长度的基准， 然后测量核心尺寸啊，所以说这个迈尔信呢，在一生中呢做出了很多贡献啊。 我们重点呢还是看一下这个迈克尔逊干涉仪，它的结构啊，是右上图呢，是迈克尔逊干涉仪的一个真正的仪器啊，我们左侧呢是对它的一个工作原理啊，这个坦牛。首先迈克尔干逊信用干涉仪呢，它分成几部分啊？呃，首先呢就是 是个点光源部分，点光源呢，他发出光之后发出光，呃，然后呢？呃，这个经过一个透镜，哪是点光源呢？这个位置是点，这个你欣赏啊。 然后经过透镜以后呢，这个两个透镜，一个是记一，一个是记二，然后在 m 一和 m 二呢，是两个平面镜 啊，那么那这里面有两组透镜，有两组平面镜啊，这是一个平面镜，这是一个平面镜，这两个呢是两组透镜啊，然后这块呢是我们在光屏接收的位置 p， 那么一组平行光啊，摄像这个迈克尔逊干涉仪的这个两个平行部分之后会发生什 什么现象呢？他这个出现光露的变化，我们来看一下光露变化啊，有一条光线啊，比如说这是一第一条光线啊，这一条光线到这块分家了，分成了光线一和光线二 啊，光线一呢，虽然就是他在这个经过折射进入到这个薄透镜之后，薄透镜的下边界呢，发生了一次反射 啊，反射之后呢，再折射出去到了 m 一啊，这个呃平面镜的位置， 而另外一头一条光线呢，是我们经过折射之后呢，穿过了这个透镜，穿过透镜之后又经过一个透镜，然后到了 m 二的位置，一个是 m 一， 因此呢，这是我们说这个第一组光，把一束光穿透这这个两个透镜走，走到第一束光， 但是他到了平面镜之后呢，他会发生反射，所以他射射的光他会反射回来，反射回来之后，你这个一二两堵光呢，又发生了交汇，就形成了干涉 啊，那比如说你这个，呃，相当于你这个一这个光啊，经过透镜反射之后呢，走一条路，按原路返回，并且会穿透这个 这个透镜，然后得到了一组光线，一组光线。而二这种呢，经过透镜反过来之后，又形成了二光线，这一二光线就在这块发生了干涉啊，这就是一个 感受现象啊。啊，咱们前面讲过这个迈克逊感受，所以这个仪器呢，非常不错啊，可以说在研究的迈克士单车仪的时候呢，发现了他这个有很多这个比较 有用的东西啊。那么接下来呢，呃，这是他这个干舌形成的一个图样啊，有点像牛顿环，但是他和牛顿环是有区别的。知道啊， 然后他工作原理前面咱们已经讲过了啊。嗯，这里边呢，有一个，那个上边这侧这个 m 一这个反平面镜，这个平面镜可以上下移动，上下移动的，移动地的时候 插下移动地，那么就会形成一和一，这个一光路和二光路的一个光程差，所以这个地呢，就实际上就是一个可以自动的产生光程差，对吧？这个是一个结合问题啊，非常的好理解，自动产生光程差， 那么一二发生观射，他这个光程差呢？可以是二弟啊。王虎暗淡啊，就是说假设在这个过程中啊，没有半部损失的情况下，如果有半部损失呢？啊，就加上二分之栏吧，半部损失， 然后二立的开栏的，或者是二立的二开加一二开栏的。然后我们接着看啊，说若距离地每方啊每变化半个波长，注意看这啊，距离地变化半个波长，那么则杆上条纹一过一条， 如果 m 平移得是他 d 时，那么一过的条纹是得是他 n 条，那么他这个说他这个得是他 d， 就等于得是他 n 乘 rm 的。理解，这个是什么意思啊？啊？就是你这个距离 d 正好是光程差吗？ 啊，这个光程差的就是你每一栋，呃，你这干涉条纹一过一条是吧？啊，第一变化半个多长的事啊， 那么如果这个 m 一呢，平移等它 d 啊，就是它平移等它 d， 那么就会移过啊，等它 n 条啊，那么这个等它 n 条等于多少呢？等它 n 乘二个指南，等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等。 那么每一个这里边我们要注意一个问题啊，每经过一个条纹的移动的时候呢， 他实际上他经过的波长是几个波长？会形成一个波长是吧？一个量条纹相移移动到另外一个量条纹的位置，那么他会经过一个波长，首先你这个条纹他的距离变化呢？是一个波长，你要知道这个意思啊。 呃，所以这块呢，我们就要知道这个距离 d 变化半个波长，然后一个条条纹的问题啊，然后这个时间装置呢，它是这个设计优点的，设计精巧，两束光完全分开，可以方便改变任何一个过程，这样啊，简单， 然后干涉图样的分析，咱们昨天呢也讲过这个干涉图样的分析啊，这个等轻条纹是吧？啊？我们先看第一种情况，我们这个 m 一在这个位置虚线是 m 二撇的位置， 那是我 m 一向下移动的观众，一开始呢，他形成这种啊，这个等情条纹，然后当 m 一他是距离比较大，当 m 一 m 二的距离比较小的时候呢，等情条纹的这个厚度变大了，他的半径， 某一条条纹两条纹，他的这个半径也会变大，对不对啊？我们要知道啊，某一天两条纹，这是一个两条纹，是吧？他的半径也会变大，原来的半径是这么大，后来这么大啊，那他为什么是这样呢？因为我们前面学习过这个 啊，等听干涉这个问题是吧？啊？等听干涉他是一个什么原理呢？他是你这个字塔啊，等于咱们前面有那个公式，是吧？二 k 乘二分之拉姆档，这是我们说的个量条文，然后他等于二 二 e 二 e 乘以根号下 n 二的平方减去 n 一的平方，赛因 i 的平方， 这个三叶埃的平方就是指你等清干涩的那个气入射角啊，就是那个入射角， 三角形，前面讲过啊，入射角，那什么是入射角呢？看一下啊，就是你这个入射光线，这个入射角 id 啊，然后这样一个折射角，这是伽马啊，这是 i， 这是伽马，是这样的，是吧？ 哎，那么你会发现一个，这就是这样一这样一个问题，是吧？然后呢我们前面曾经说过啊，那么你这个 i 呢？前面咱们研究等性干涉那个出现那个条纹规律的时候呢，就是你等性干涉之后呢出色的这个 光线啊，发生反射啊，反射之后这样这样，然后出射这个光线，最后呢会形成一个在一个光屏上，经过透镜再汇聚一下，在光屏上呢形成一个光点，这个光点组成一个环儿， 那就这样，那就是你这个哎，如果变大的话，比如说这个哎，变大，很明显这个外径变大，他会往外边移动 啊，这是我们比较简单的常见的规律啊，那就说那他跟这个官商差有什么关系？ 那你这个光层差，就是这是光层差，光层差也就是这个地这个位置，他就是光层差，这个光层差如果要是变大的话，那么矮点就得变小。所以等性干涉在靠近中间的位置的时候呢，越靠近中间的位置，也就是你 你这个虽然挨角这个角越小的时候，但是光程差距越大，他最大的光程差就是二一二一或二 n 一，就是最大的光程差，是吧？ 哎，那么他这个，我们把他叫这个啊，干涉的级别最高啊，干涉啊，出现这个光程差最大啊，干涉级别最高啊，那么当你这个角度非常，而这个时候呢，他这个半径非常小， 那么在往向外面扩展的时候呢，他这个半径会变大，那么就是说他这个整天干涉这个，这个，呃， 他们的光绳差就非常的小，光差非常小啊，光差非常非常的小，那么干涉条纹的时候呢，干涉的级别就很低啊，就很容易发生干涉 啊，这就是我们说等情干涉这个特点，因此呢，我们就有这个您规律啊，他变大这个，然后呢就会导致癌变小， 就会导致 r 变小啊，就这样一个规律，就你光差越大，你挨角越小，你这个二二就是你这个半径吧，因为你这个哎和这个半径二，他俩是整一个。呃，数学比例关系啊，几何几何图形的比例关系，也可以这么解释 啊，那么因此呢，他这个有这样一个基本规律，就是你这个啊，越往环外边，他这个显，他这个光差差越小 啊，光差差越小呢，然后你这个挨角就越小。那么前面咱们也学过。呃，这个在我们在中学时代就知道，那么挨角如果变 小的话，对于三眼癌症来说，他的这个直的变化范围就会变大，对于三眼癌症的时候，而挨角变大的话，他的直的变化范围就会变小，所以说在这个他是一个正确的变化规律。 哎，你这个我们也知道是三人，三人 c 的是啥样的哈，这样的是吧？啊？你这个挨点越小，他这个是每这个啊，横坐标变化的时候，你这个重坐标变化量较大，你个挨点变大，接近九十度的时候，到你横坐标变化量和重坐标变化量非常接近，所以说 我们越往外边去，我们知道啊，越往外面去，他这个张角越来越大，所以这个张角越大的时候呢，他这个变化越密，这样一个规律啊，这就是我们说的这个等金刚 的一个基本规律啊，他为什么会呈现这样一个情况啊？这是我们前面说的这个关于他这个波纹呐，条纹呐，为什么是里边吸外边输，外边密的啊？内竖外密这个规律，但是有一定的规律性的啊，这是我们从这个数学角度去分析的啊。 啊，那么也就说你将 m 一呢，靠近贴近这个 m 二的时候啊，他们就直接出现距离的时候，出现这个等情感的条纹，我们要理解，当然呢，他和那个牛顿环是有定区别的，牛顿环的干涉级别我们看到了啊，啊，牛顿环， 这样哈，我们来看这是牛顿环，牛顿环是干涉，是一个等候干涉，他是一个鞋型三角形，这个里边这个东西有关，对不对 啊？啊？那就是说你这个等候关于干涉的时候呢？你这个牛顿环啊，咱们前面有公示说你这个干涉条纹之间的间距 l， 它等于啊，栏目档出一个二， 那么呃，这个是我们说那个呃，乘二 n 啊，再乘一个三人 c 的，是吧？二 n 三人 c 的， 这个也可以用谁在家表示啊？也可以写上咱们的笔上啊，二人 c 打啊，这是我们说那个 关于那个刘德华，那个刘德华那个，然后呢？你这个因为他是个空气部门，所以这个 n 的一，我们就写上咱们的出来二 c 他也可以啊，是一样的，刘德华的这个基本变化规律嘛，那现在我如果这个角度在变大的 过程中，你比如说在这个位置角度比较小，那么所以角度小的话，他们干涉条纹比较大，就条纹间距就比较大，是吧？那么角度大的时候呢，他条纹间距变化就越来越小啊，这个道理是一样的啊， 啊，这个，所以牛顿环呢，实际上这个道理是一样的，他出现这个图形和等情干涉这个图形很相似，比较相似 啊，他是比较相似的啊，但是他们的基本基于的原理不一样啊，那光层差积的原理就不一样 啊，我们在计算这个光程差的时候啊，机遇的原理是不一样的啊，所以说呢，你这个在计算这个啊，光程差的时候啊，那么一，你因为你这个牛顿环的光程差是怎么算的？这多少是属于二， 二 n e 加上二分之二的，对不对？哎，二 n e， 那么你再往外边去的时候，这个光程差距越来越大， 因为你这个意义变大了，所以观察会越来越大，而里边的观察小，所以越往外边去观察级别越高。哎，所以他们俩这个实现的这个观察，这个干插原理呢，是相反的啊，他与这个 啊，说这个关于我们这个等听干涉这个啊，我们要理解这个意思，这都是我们对这个啊，迈克尔逊干涉仪的这个一个问题的理解啊，继续看啊，然后呢，他说如果他们俩出现夹角穿夹角的时候。

一、实验目的，一、了解麦克尔逊干涉宜的结构和干涉花样的形成原理。二、 学会迈克尔逊干涉一的调整和使用方法，观察等。请干涉调文测量代测光波的波长实验操作步骤，一、仪器的调整二、 测量害乃激光波长。下面让我们来进行一切的介绍。我是米百姓迈克尔逊干涉一、这是扩塑镜， 这是还乃激光器，下面让我们开始实验。一、调节橡皮与风光板大致等高注意事项在调节和测量过程中一定要非常细心和耐心，转动手轮时要缓慢均匀。 二、调节 n 一、 m 二背后的滚花螺丝，使其处于中间位置，便于后面调节。 三、测量声一、让二字之间的距离是否等距， 如果不等高，则继续调节，将他们距离调成箱等， 这时 m 一和 m 二的距离大致相等。三、打开还乃激光器，通过 或调节还乃激光器的位置，使其垂直于 mr。 把扩塑镜放在亥奶激光器前面， 调节至合适的位置。 扩塑镜与害奶激光等高，使害奶激光通过扩塑镜 观察激光的位置， 打开爱乃激光器，此时可看到激光器上有两个比较亮的点，仔细观察， 然后调节 m 二背后的螺母，使两队最亮的点重合。 把扩塑镜放在亥奶激光器前面， 使激光通过扩速镜。 打开还乃激光器， 此激光通过扩速镜 在相屏上观看 得到。干涉条纹 旋转 m 一背后的滚花螺丝， 仔细观察， 此时干涉条纹不在正中央，我们通过旋转能力背后滚花螺丝将干涉条纹调至中央，便于观察 旋转旋钮， 查看干涉条纹是否是迁入？ 发现干涉条纹是迁入， 此时观察毒素窗口的毒素，记录下此刻的毒素。为了测量毒素准确使用干涉以前，必须对毒素系统进行矫正， 同时也记录下集体侧面的毫米毒素， 这时是条纹的第一个毒素 堵住，窗口的堵住加上侧面的堵住， 实验完成。

给大家看一个好玩的，然后从这个呃光头里面发出一束激光，然后这个激光经过这个镜子，然后一部分发生了反射，然后一部分发生了透射 反射，这个就叫光炉一，然后会遇到前面这个平面镜，然后继续反射，被反射回来，然后穿过这个镜子，然后照射在这个这个这个毛玻璃 屏上，然后透射的这束光线呢，就会从右啊继续传播，然后经过这边这个补偿板，然后到达右边这个平面镜，然后被右边这个平面镜反射，然后再穿过这个补偿板，然后到 拿这个镜子，然后经过这个镜子，然后被啊反射，然后也照在了这个啊毛玻璃瓶上。那么呃光路一和啊光路二啊 反射的这个光呢都会落在这个毛玻璃屏上，最后呢他们两个光线就会发生相干，然后产生的干涉图样呢，是这样的 啊，就会产生这样的干涉圆环。

所以迈克尔逊就设计出了这样一个实验设备，他有两个互相这个垂直的悬臂组成，还有一个光源，再有一个半透镜，然后就是由干射仪组成， 在这个仪器中，光源可以产生光线射向这个分光镜，分光镜就会把光线分成两个垂直和水平的两束光线， 再由这个全反射镜给他反射回来，然后再进入这个干射仪产生干涉图样。那么这里需要注意的是，光在垂直和水平方向上走过的路程，他是一样的，如果光速没有变化的话，那两束光就会同时到达干涉仪， 那么干涉仪就能够检测出两束光干涉以后的这个波长啊。如果五条悬臂上现在的光束就是发生了变化，那么两束 光就不能同时到达干涉业，那么干涉条纹就会发生移动，这样我们就能够知道干涉以后的光的波长的变化。 那么一八八一年，迈克逊就首次进行了检测仪态的实验，按照最初的设想，地球绕太阳在仪态中运动，只要转动这个实验设备的角度， 那么地球在仪态中的运动就只会对其中一条悬臂上的光速造成影响，因为这个两条悬臂他是垂直的吗啊，而且按照地球在仪态中运动的速度，迈克逊还估计出就是干涉仪中检测到光的波长应该会出现零点零四倍波长的变化啊， 那么他就经过重复多次的实验，在这期间地球的工展方向已经明显发生了变化，可是实验结果显示，干涉以后的波长没有 有任何变化，很明显这是一次失败的实验啊，没有检测到地球相对乙肽的运动， 但实验结果并没有得到这个所有人的认可。很多人就说，哎，你这个实验仪器太小了，你的悬臂只有一点二米，那么光速那么快都反应不过来啊，你这实验精度不够，所以检测不到一胎。 迈克逊自己也认为仪态是肯定存在的，自己没有检测到仪态是因为他的干涉仪太小了，那么就要建造更大的干涉仪。 由于自己的能力有限，他又找到了这个爱德华莫雷，这是一位建造实验设备的行家，所以他俩就合作造出了这个新的干涉机，悬币达到了十二米，而且为了消除这个震动对实验造成的误差，他呢还把这个干涉机就是放在了水泥台上， 这个水泥台的下面是一个水槽，里面是灌满了水银。那么这次的实验设备可以说是非常的完美，精度比原来提高了，提高了这个十倍， 可以检测到零点零一倍的波长变化。哎，他们估计乙肽的存在会在此设备上造成零点四倍的波长变化， 所以说这个实验设备的精度还是绰绰有余的啊，他们相信这次肯定能够检测到地球在仪态中的运动啊，所以计划他们的这次实验要进行个大半年的时间啊，因为人家地球有这个近日点和远日点，他的攻占速度不一样，所以就可以测出来这个不同的数据。 可是这个事实证明，理想很丰满，现实很残酷，这么完美的设备依然是检测不到波长变化，这个图中的虚线 就是我们预估出来的这个波长变化，哎，他们在一八八七年测量出来的结果，也就是图中的实现可以说是零，毫无变化。 所以他们的实验就只短短做了几天的时间，就对实验结果写的一篇论文，论地球相对仪态的运动就发表在了美国科学期刊上。

引力波测量用的 vivo 其实是一台迈凯逊干射仪，我这有一台小型的迈凯逊干射仪，一个简单的迈凯逊干射仪由激光光源分塑镜、两个相互垂直的反射镜、干射屏以及一块补偿片组成。 激光射到分塑镜上，分成相互垂直的两束，一束经过这个反射镜到达干射屏，而一束经过这个反射镜反射到达干射屏，这两路光就会在干射屏上形成干射条纹，如果这两路光的光程发生变化，干射屏上的条纹就会移动。 呢个检测引力波的基本原理就是当引力波传来时，迈克尔逊干射仪两臂上的空间产生不同的变化，进而导致两臂的光成差发生变化，在干射屏上的干射条纹就会有移动。 通过条纹的移动，我们就可以判断引位波的情况。没有办法制造引位波，只能以略微调节镜子前后的方式，让大家看看光程差变化导致的条纹移动。

各位同学大家好，下面三段视频介绍迈克尔逊干涉实验。说到迈克尔逊干涉实验，还要从寻找以太的故事说起。那么什么是以太呢？早在公元前三百多年，希腊的哲学家亚里士多德就提出来了，说以太是不同于水活气 土的第五种元素，是存在于上层空间的物质，非常抽象。但是到了十七世纪，以泰顿被引入到了科学界。在那个时候，科学家认为波的传播一定要借助媒质，比如说声波必须要通过空气传播， 水波必须要通过水传播，那么光可以在真空中传播，真空中就一定要存在一种酶质，能够对光的传播进行解释。当时的科学家们想到了以太，这个以太作为光传播酶质的观点，得到了当时 是主流的科学界的支持，包括牛顿、惠更斯、菲聂尔，也包括前面视频中说到的托马斯羊，都认为以太是存在的。但是以太这种媒痣，既看不见也摸不着，怎么找到他呢？直到一八八一年，迈克尔逊和莫雷为寻找以太， 设计了这样的一个实验。咱们大概说一下。迈克尔去莫雷实验是这样说的，我们知道，假如说光是在仪态中传播的， 而以太相对于地面又有一定的速度。假如说我这有一个光源，那么以太它相对于地面的速度是 b， 于是我们就知道这个光源像有发出的光，相对于地面上看速度就已经不是光速 c 了，而是什么，而是 c 加 v。 为什么？因为光速是相对于以态的，而以态的速度是 b， 所以光相对于地面就是 c 加 b， 如 果这个光向左传播，他就会逆着一台运动，因为以太他相对于地面的速度是 b， 所以这时光相对于地面的速度就是 c 减 v。 如果这个光想相对于地面向上发射，速度又是多大呢？ 你要注意，因为以太相对于地面是向右运动，所以如果你希望这束光相对于地面向上发射，那么相对于以太， 光必须是斜着发的。也就是说相对于以太，这个时候的光速 c 可以进行分解， 有一个向左的速度 v 用来抵消以太的速度，这样一来他才可以相对于地面向上发，于是光向上发射的速度就是跟号下 c 方减 v 方勾股定理，对吧？那么迈克尔逊和莫雷就通过这种方法寻找以太。他的实验装置是这样的， 让一束光发射过来，发射过来之后，这里有一个办法，半透玻璃，那么这束光可以在玻璃表面发生反射，向上传播，经过一个平面镜反射之后再回来，回来之后再经过玻璃折射，然后向下传播，进入到一个接收装置当中。 另外这束光也可以在这透过去，因为这块玻璃他是半反半透的，透射光继续往前传播，到这里也有一个反射镜，通过反射镜反射再向下传播，于是就会出现两束光一和。这时我们假设仪态是正在向右运动的， 那么我们知道，当光束二过去的时候，光束二的速度相对于地面就是 c 加 b， 而回来的时候，速度相对于地面是 c 减 v， 所以来回一次的时间， t 二就出来了，是 l 除以 c 加 v， 加上 l 除以 c 减 v， 这个 是这个距离，那么如果你先向上发又向下发的速度，我们刚才推导出来速度就是根号下 c 方减为方，我们让这个距离也是， 所以他上下来回一次的时间，皮衣就是两倍的 f 一根号下 c 风减微方，显而易见，这两个时间是不相等的，因为这两个时间是不相等的， 所以我们探测一下这两束光到达时接收装置的状态，比如接收装置是光平时的条纹间距，也就是上个实验中的干涉条纹的变化，就可以知道两束光的相位长， 从而计算出时间差，进而我们就可以算出地面和以太之间的相对速度比。原本迈克尔逊和莫雷是希望做到这一点，但是他们做了很多次实验，怎么也找不到以太的速度。人们猜测说，那是不是以太相对于地面 是静止的呢？这也不可能，为什么？因为地球是在围绕太阳旋转的，地球在围绕太阳旋转的时候，他每时每刻的速度是不一样的，以太是不可能一直都相对于地球是静止的。 迈克尔逊和莫雷在实验中证明了这个以太对干涉是不会有影响，从而动摇的科学界对以太的态度，于是这就成为一朵物理学界阴魂不散的阴云，当时称之为两朵乌云之一。 人们找不到以太，但是因为光在传播时需要一个媒痣，人们又需要以太。这个问题怎么解释呢？人们始终没有想明白。 直到十八年之后，爱因斯坦出现了。爱因斯坦说，其实光的传播是不需要媒制，不需要参考系的，换句话说，光能在没有任何媒制的真空中传播，光在所有参考系中传播速度都是一样的。 斯坦的结论才真正解释了以他为什么是不存在的，而且光相对于任何参考系的速度都一样。这个结论也促使了二十世纪最伟大的理论之一 相对论的诞生。而迈克尔逊也因为这个干涉仪的发明以及光速的测量获得了一九零七年的诺贝尔物理学奖， 他也是美国第一个火的诺贝尔奖的科学家。在此之后，迈克尔逊干涉已经广泛的应用于光谱学和基本度量学，所以迈克尔逊干涉的由来是以他的测量。迈克尔逊干涉可以用来测量两数波传播的波成叉 戒指的厚度和折射率，还可以测量波的波长和频率。那么本次实验我们就来尝试一下如何用迈克尔逊干射实验装置来测量微波的波长。我们可以看到这是一台迈克尔逊干射的实验装置，它包含发射 正喇叭天线，可以发出微波，一块半透半反的玻璃板，另外还有两块金属反射板，一块是 m 一，一块是 m 二。这两块金属反射板是相互垂直的，并且 m 一是固定的， m 二是可调的。可调是什么意思？可调表示他可以前后移动中间的这块半反半透玻璃， 他们语言一和 n 二的夹角成四十五度，这就是一个典型的迈克尔逊干热的实验装置。下面我们就要对他的波程进行分析。首先由发射喇叭天线发出的微波到达半反半透玻璃的表面，分成反射波一和透射波二， 接着反射波一会经过 m 一反射，再透过半反半透玻璃到达我们的接收喇叭天线。而透射波二会经过 m 二反射，再通过半反半透玻璃的反射 也到达我们的接收喇叭天线。那么这两束微波都到达了接收喇叭天线，他们能不能相干呢？显然是可以的。为什么他们来源于同一时刻的同一天线发出的微波， 并且他们是正服被分割，一个反射，一个透射。因为两束微波的来源相同，所以他们的频率相同，发射喇叭天线处于垂直极化状态，所以电场震动方向相同。在正服被分割的那一时刻，红色箭头的末端向位差为零， 所以他们是相干波。所以迈克尔逊干涉仪实际上他的原理是什么呢？是一个分阵幅干涉，最后波数一的波程是固定的。从第一次到达半反半透波里开始计算，波数一的波程是两倍的矮，加上开，波数二的波程是两倍的埃拉尔加上开。由于金属 反射半 n 二的位置之前说了是可调的，所以 a 二的长度是可变的。并且他们两束微波都经过了半反半透玻璃的一次反射和一次透射，所以由玻璃产生的波成他是相等的， 被忽略。因此波数一和波数二的波成差应该就是两倍的 l 减而已，我们用标叉 l 来表示。那么根据我们之前学过的双波数干涉的波成差公式，当波成差是波长整数倍的时候，干涉增强。当波成差是半波长基数倍的时候， 干涉减弱。写出他们的公式，也就是调查 l 等于恩兰达的时候，干涉增强。这里的恩是整数，而当调查 l 等于二恩加一乘以二分之兰达的时候，干涉减弱。由于金属反射板 mr 的位置是可调的，所以 lr 的长度也是可调变的。比如我让 l l 的长度增大，那么调查 l 也就会增大，我让 lr 的长度减小，那么调查 l 也就会跟着减小。这样，当接收喇叭天线收到的信号从干涉最强到下一次干涉最强， 或者从干涉最弱到下一次干涉最弱，这个过程中调查 l 的变化就应该是一个补偿，我们就可以通过这种方法 来测量出微波的波长了。以上就是迈克尔逊干涉实验原理介绍部分，下一次我们正式进入实验操作。如果喜欢我的视频，可点赞收藏在抖音和西瓜视频，关注我，石文轩老师。