题目

迈克尔逊干涉仪思考题
1 在m1和m2垂直的情况下,用激光点光源与用钠光源照射时观察到的干涉花样其形状是相同的,二者有什么区别?
2 用激光点光源照射迈克尔逊干涉仪,并调出干涉圆环后,使m1或m2反射镜法线朝一个方向连续缓慢变化,干涉条纹有何变化?

提问时间：2020-07-24

答案

1.激光点光源的相干长度很长,可达数百m,甚至更大,普通单色光（例如钠光源）的单色性远不及激光,相干长度很小.因此当M1和M2的距离稍大时,采用钠光源将看不到干涉现象（光源发出的同一束光经分光板分解的两列波实际上不能相遇,当然就不会发生干涉）.而激光光源可以在很大的M1,M2间距范围内获得清晰的干涉条纹.
2.每当M1移动半个波长,干涉条纹看起来就会冒出或缩进一圈,这是一种视错觉现象（视觉暂留）,实际上每移动半个波长,中心斑点将由明到暗再由暗到明变化一个周期（假定原先是亮纹）,其它条纹也类似明暗交替一个周期,从而形成上述视错觉.至于每移动半个波长,中心斑点将由明到暗再由暗到明变化一个周期的原因,通过光程差就可以解释了.例如对于中心斑点,光程差=2d（d为M1,M2间距）,每当d改变半个波长,光程差就改变一个波长,原先是亮斑,之后还是亮斑.中间经过d改变四分之一波长的时候,光程差改变半个波长,原先的亮斑就会变成暗斑.