迈克尔逊干涉实验模拟器

交互式模拟光的干涉现象,探索波长、光程差对干涉条纹的影响

实验参数设置

380nm 780nm
紫光 蓝光 绿光 黄光 橙光 红光
424 nm
0μm 20μm
0.0 μm
0.0°

显示选项

计算结果

中心条纹类型: 亮纹
条纹间距:
相位差:
干涉级数: 0

干涉条纹模拟

实验装置示意图

光源 分束器 M1 M2 观察屏
比例尺: 1mm/格

迈克尔逊干涉理论说明

迈克尔逊干涉仪是一种利用分振幅法产生双光束干涉的精密光学仪器,由阿尔伯特·迈克尔逊于1881年发明。

干涉条件

ΔL = m·λ

  • ΔL: 两光束光程差
  • m: 干涉级数 (m=0,1,2...)
  • λ: 入射光波长
  • 当ΔL=mλ时为相长干涉(亮纹)
  • 当ΔL=(m+½)λ时为相消干涉(暗纹)

条纹间距公式

Δx = λ/2θ

  • Δx: 相邻条纹间距
  • θ: 两反射镜夹角
  • λ: 入射光波长
  • θ越小,条纹间距越大

实验现象分析

  • 当两反射镜严格垂直时,观察到圆形等倾干涉条纹
  • 当两反射镜有微小夹角时,观察到直线形等厚干涉条纹
  • 移动反射镜改变光程差时,条纹会从中心"冒出"或向中心"陷入"
  • 使用白光光源时,只能观察到零级附近的几条彩色条纹
  • 迈克尔逊干涉仪可用于测量微小位移、折射率和光波波长