工作原理:
邁克爾遜幹涉儀是最常見的光學幹涉儀,它的發明者是美國物理學家阿爾伯特·亞伯拉罕·邁克爾遜。
邁克爾遜幹涉儀的原理是壹束入射光被分光鏡分成兩束,然後被相應的平面鏡反射。因為兩束光頻率相同,振動方向相同,相位差恒定(即滿足幹涉條件),所以可以幹涉。
通過調節幹涉臂的長度,改變介質的折射率,可以實現幹涉中兩束光的不同光路,從而形成不同的幹涉圖樣。幹涉條紋是等光程差的軌跡。因此,為了分析某些幹涉產生的圖案,需要找到相幹光的光程差位置分布的函數。
如果幹涉條紋發生了移動,那麽場點對應的光程差壹定發生了變化,這可能是由於光長L、光路中介質的折射率N或者薄膜的厚度E的變化引起的。
s為點光源,M1(上)和M2(右)為平面全反射器,其中M1為固定鏡;M2是動鏡,用精密螺紋連接。旋轉滾筒可以使它向前和向後移動。最小讀數為10 mm,可以估算為10mm..M1和M2後面有三個小螺釘,用於調整其方向。
G1(左)為分光鏡,其右表面鍍有半透半反膜,使入射光分成強度相等的兩束(反射光和透射光)。反射光和透射光分別垂直入射到全反射鏡M1和M2上。它們經過反射後回到G1的半透半反膜(左),分別經過透射和反射後到達觀察區域E。
G2(右)是補償板,與G1材質相同,厚度相同,平行安裝,為的是使參與幹涉的兩束光相等地通過玻璃板,兩束光到達觀察區域E時玻璃介質不引入額外的光程差..
當M2和M1 '嚴格平行時,它們表現為等傾幹涉的圓形條紋。當M2被移動時,它會不斷地從被幹擾的圓環中心“吐出”或“吞進”圓環。當兩塊平面鏡之間的“氣隙”距離增大時,中心會“吐出”條紋;反之則是“吞”。
當M2和m 1’不嚴格平行時,它們表現為等厚幹涉條紋。當M2移動時,條紋在視場中的某個標記位置上移動。M2平移距離d與條紋移動數n的關系滿足:d=Nλ/2,λ為入射光的波長。