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迈克尔逊干涉仪的精妙之处

迈克尔逊干涉仪的精妙之处

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  • 发布时间:2020-07-28 17:11
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迈克尔逊干涉仪的精妙之处

【概要描述】迈克尔逊干涉仪是由迈克尔逊和莫雷合作,专门设计和制造的一种精密仪器,用于验证“以太”的存在。1883年,著名的迈克尔逊-莫雷实验在这台仪器上完成,结果证明了光传播速度的不变性,从而否定了“以太”的存在,为近代物理学特别是爱因斯坦提出的相对论的诞生和兴起铺平了道路,奠定了实验基础。

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19 世纪流行着一种“以太”学说, 它是随着光的波动理论发展起来的。那时由于对光的本质知之甚少, 人们套用机械波的概念, 想像必然有一种能够传播光波的弹性物质, 它的名字叫“以太”。许多物理学家们相信“以太”的存在, 把这种无处不在的“以太”看作绝对惯性系, 用实验去验证“以太”的存在就成为许多科学家追求的目标。

迈克尔逊干涉仪是由迈克尔逊和莫雷合作,专门设计和制造的一种精密仪器,用于验证“以太”的存在。1883年,著名的迈克尔逊-莫雷实验在这台仪器上完成,结果证明了光传播速度的不变性,从而否定了“以太”的存在,为近代物理学特别是爱因斯坦提出的相对论的诞生和兴起铺平了道路,奠定了实验基础。迈克尔逊干涉仪的巧妙的设计和重要的用途,使迈克尔逊获得了1907年诺贝尔物理学奖。该仪器的精妙之处主要分为以下几点:

1.原理简单

迈克尔逊干涉仪利用分振幅法产生两束光束实现干涉。通过调整干涉仪,可以产生等厚或等倾干涉条纹。如果观察到干涉条纹移动一条,M2动臂的移动量为λ/2,相当于M1和M2之间空气膜厚度的变化为λ/2。

2.用途广泛

迈克尔逊干涉仪是许多近代干涉仪的原型,可以观察光的各种干涉现象,测量单色光的波长和相干长度以及透明介质的折射率,同时可以研究温度、压强、电场、磁场、媒质运动等许多物理量对光传播的影响。

3.高精度

结合现代读数方法,迈克尔逊干涉仪的位移测量精度可达十万分之一毫米。


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