课堂目标
- 能解释为什么等倾干涉形成同心圆环。
- 能用 Δ = 2d cosθ 判断中心亮暗变化。
- 能用 I = [1 + V cos(2πΔ/λ)] / 2 解释可见度对条纹对比度的影响。
NuSEP Virtual Physics Experiment
Michelson Interferometer - Equal Inclination Interference
调节波长、空气膜厚度、焦距和条纹可见度，观察迈克尔逊干涉仪在等倾干涉条件下形成的同心干涉环，并完成预测、验证和实验报告。
EdgeOne Pages
China access
NuSEP ready
Interactive canvas
Teacher tools
干涉图样
移动或点击图样可读取该观察方向对应的半径、倾角、光程差和归一化强度。
彩色单色光
采样半径 r
125.00 mm
倾角 θ
32.01°
光程差 Δ
0.004243 mm
强度 I
0.500
当前物理判断
- 中心相位位置
- 0.09 周期
- 最接近的亮纹级次
- m = 9
- 定性预测
- 增大波长会使条纹变疏。
常见误区提醒
不能把屏幕半径 r 直接当成倾角 θ；本实验中 θ = atan(r/f)，焦距改变会改变同一像素对应的观察方向。
1. 原理描述
迈克尔逊干涉仪将同一束相干光分成两路。两束光分别经两臂反射后重新叠加，其相位差由两路光的光程差决定。
等倾干涉中，观察方向相同的光线具有相同倾角 θ，因此屏幕上所有同半径点具有相同光程差，形成同心亮暗环。
2. 物理公式与当前计算
角度映射： θ = atan(r / f)，f = 200 mm
光程差： Δ = 2d cosθ
归一化强度： I = [1 + V cos(2πΔ / λ)] / 2
- 中心光程差 Δ₀
- 0.005000 mm
- 边缘光程差 Δe
- 0.003123 mm
- 中心条纹级次 Δ₀ / λ
- 9.09
- 边缘归一化强度 Ie
- 0.000
3. 干涉实验物理模型
本模型假设空气折射率 n≈1，画布坐标 r 以 mm 表示观察面径向距离。改变 f 会改变 r 到 θ 的映射，从而改变条纹间距。
4. 实验任务
- 固定 d，改变 λ，比较同一半径处强度的变化。
- 固定 λ，扫描 d，观察中心亮暗交替。
- 改变 f，判断环纹变密或变疏。
- 记录三组参数，并导出 CSV 用于实验报告。
5. 数据记录
| # | λ/nm | d/mm | f/mm | I(center) | I(sample) |
|---|---|---|---|---|---|
| 暂无记录 | |||||
6. 课堂判断题
选择答案后点击检查。