关于迈克尔逊干涉仪实验的问题

题目

关于迈克尔逊干涉仪实验的问题
本实验中,干涉条纹的清晰度为何会发生周期性的变化?针对这一情况,在具体实验时应注意什么问题?

答案

因为使用的纳光光源不是单色光,实际上是两种波长相差很小的光组成.因此我们所看到的圆形干涉条纹实际上是由两种波长分别形成的两套圆形叠加在一起的.当光程差同时为两者波长的整数倍时,波长为1和2的光在同一点所形成的干涉条纹虽然级次各不相同,但都形成明条纹,故叠加结果使得视场中条纹对比度增加,实验者能看到明显的明暗相间的干涉条纹.当光程差为一个波长的整数倍时,为一个波长的整数加1/2倍波长时,两种波长的光在同一点形成的干涉条纹一个是明条纹另一个是暗条纹,叠加的结果使条纹对比度减小,视场中将看不到明显的干涉条纹.改变光程差时,将循环出现这种对比度的变化.
还可以这么理解,两种不同波长的光的叠加实际上会出现光学拍现象,也就是合成波的强度随时间和位置在最大和最小间变化.这个变化的周期等于干涉条纹的清晰度变化的周期.
针对这一情况,在具体实验时应慢慢转动手轮,观察对比度变化情况,选定对比度处在由低向高变化的区域进行测量,以免测试到后面时对比度太低无法测量.