菲佐干涉仪

菲佐干涉仪Lawson, Peter R. "Principles of Long Baseline Stellar Interferometry." Course notes from the 1999 Michelson Summer School, held August 15–19, 1999. Edited by Peter R. Lawson. Published by National Aeronautics and Space Administration, Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, CA, 2000.是一种干涉装置，两个反射面相对放置。如图1所示，来自透明的第一反射体后表面的反射光与来自第二反射体前表面的反射光相干叠，形成干涉条纹。

“菲佐干涉仪”一词亦指阿尔芒·斐索在1851年所使用的一种干涉装置。该实验表面上支持奥古斯丁·菲涅耳提出的部分以太拖曳假说，但最终在物理学中引发危机，并促成爱因斯坦建立狭义相对论。详见斐索實驗。

 应用 
菲佐干涉仪常用于测量光学表面的形状：通常将被测的透镜或反射镜与具有期望形状的参考件进行比较。图1示例为测试光学平板（optical flat）的典型设置：将精密加工的参考平板置于被测平板之上，二者由细小间隔件分开。参考平板后表面略作倒角（仅需几分之一度的倒角）以避免参考平板的后表面产生干涉条纹。准直的单色光束照明两块平板，分光镜允许在光轴上观察到干涉条纹。

参考件有时以衍射光学元件实现（例如，CGH），因为此类参考件可通过高精度光刻方法制造。图2示意了在检验中使用CGH的情况。与示意图不同，实际CGH的线距量级为1-10微米。当激光通过CGH时，零阶衍射光束的波前不发生改变；而一阶衍射光束的波前被改形以匹配被测面所需的形状。在所示的菲佐干涉仪测试布置中，零阶衍射光束被引向球面参考面，一阶衍射光束被引向被测面，二者反射后叠加形成干涉条纹。
菲佐干涉仪亦用于光導纖維传感（fiber optic sensors），用于测量压强、温度、应变等物理量。

 菲佐的以太拖曳实验 

 意义 
1851年，菲佐使用一种与上文不同形式的干涉仪测量介质运动对光速的影响，如图3所示。

按当时盛行的理论，光在运动介质中传播会被介质“拖带”，因此测得的光速应等于光在该介质中的速度与介质自身速度的代数和。

菲佐的确检测到拖带效应，但其观测到的效应量远小于理论预期。他的结果表面上支持了弗涅耳的部分以太拖曳假说，这一结果令许多物理学家感到不安。

在爱因斯坦提出狭义相对论之后，才在半个多世纪后对菲佐的出人意料的测量给出令人满意的解释。

 实验装置 
从倾斜分光鏡反射出的光经透镜变为平行光后，通过狭缝分成两束，穿过一根流速为v的水管的两条管路。每束光沿管路的不同一侧传播，在左侧的反射镜处反射回并通过相反的一侧返回。因此，两束光走的是相同的路径，但一束与水流方向同向，另一束与水流方向相反。两束光在探测器处重新合成，形成的干涉图样依赖于两条路径在传播时间上的差异。

对干涉图样的分析可用以判定光沿每一管路传播时的速度。

 相关 

 阿尔芒·斐索

 参考 

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