法布里-珀罗干涉仪 测量钠双黄光的波长差的实验报告

琼州学院学生综合性（设计性）实验报告实验课程名称 法布里—珀罗干涉仪测量钠双簧光的波长差老师及职称 黄槐仁 姓名 叶佩玲 学12213035 专业 物理学 班级 开课学期 学学上课时间 年 日一、实验方案实验名称：法布里—珀罗干涉仪测量纳双黄光的波长实验时间：差小组合作：是○否○ 小组成员：叶佩玲，梁君，杨娇，朱春虹1、实验目的：1、了解F-P干涉仪的结构，掌握调节与使用F-P干涉仪的方法。2、用F-P干涉仪测定钠双黄光线的波长差。2、实验设备与材料：钠光灯、聚光镜、法珀干涉仪、观察望远镜；材料：相关验相关事项和原理图等3、实验内容及注意事项：1) 实验原理：法布里－珀罗干涉仪是根据平行平面板反射单色光2F-P干涉仪的主要部件是两块各有一面镀高反射膜的玻璃板G1和厚度均匀的空气膜利用这层空气膜就能够产生多光束干涉现象来自光源任一点的单色光以入射角 照射到平行板上这时透射光是许多透过平板的平行光束的叠加。任一对相邻光束的光程差为 2ndcosII0

14R 1 sin2R)2 式中R 是反射率。这个结果表明，I' 随 改变而变化。并且，当m （m0,2) I' 为 极 大 值 。 当(2m/2 (m02时，I'为极小值。实验方法步骤：A，实验准备，观察多光束干涉条纹F-P干涉仪使其面向实验者，40cmGlG21mm（相碰。S安置在光路中的适当位置，取下毛玻璃屏，插入灯窗挡察时这些光点是重合的，表明两镜面已近乎平行。此时通过F-P干涉仪镜面已可看见干涉条纹。F—P10cmf=4520cm（两底座之间）处放置小型显微镜。此时取下灯窗挡板，再在F-P干涉FG形成面光源，就能够从该系统（3）的轴图3 观察多光束干涉条纹测定钠黄双线的波长差FG的钠灯发出的两种波长的黄光各产生一套同心的圆形干涉条纹。预置螺旋和透镜不动，调节测微螺旋，在移动动镜改变G1G2距离（注意勿使两镜相碰）上，这两套干涉环会重叠起来，此时干涉环看起来最为稀疏；而在另一长度上，一套干涉环恰好夹在另一套干涉环中间，此时干涉环看起来最为密集。仔细操作，可以相当准确地测定这一居中位置。2d

)若只考虑环系的中心处（ ＝1，当一环系位于另一环系中间时则有2dm

m 11 1 1

22 (1)其中 ＞ 。当动镜继续移动，经过二环系重合，再度居中时，2d m2 2 1

11m2 2m

(2)从(2)式减去(1)式，得到2d2

d1

m1

m2

m1 2 2若 和 波长差很小，近于相等，则得1 11 2

dd2

(3)其中21

或可为二波长平均值的平方2m

。对钠黄双线，可取（589．3nm）2。实验时，转动测微螺旋（适当配合预置螺旋G1G2两镜逐渐靠近，（但不可相碰l，继续移远动镜，两个环系经过重合又分开，当一环系再次恰好位于另一环系中间位置时，记下测微螺旋读数Ｄ2（4。两环互相居中测量D1

两环相互靠近 两环再次中测量D2图4读数示意图因实验测得微螺旋读数是与玻璃板G1G2距离之比为K=20:（50:1，因此在处理数据时公式(3中的（l代入公式经计算，即可得钠黄双线波长差。本实验宜进行多次测量取平均值。图5实验光路图M，对观测工作更有利（5L成的实像放大成虚像。2用手触及光学零件的透光表面。3、转动测微螺旋和调节螺丝时动作要轻，不要急促右斜向用力。45F-P面。4、实验数据处理方法：平均近似求值公式法5、参考文献：大学物理实验讲义6、指导老师对实验设计方案的意见：指导老师签名：年 月 日二、实验报告1、实验现象、数据及结果（1）实验现象：实验准备时：观察到一系列明亮细锐的多光束干涉圆环测定钠黄双线的波长差：出现明暗相间的同心圆条纹，经过再微调侧微螺旋器，即大小一样的明暗相间条纹里有一较亮的条纹。（2）实验数据：纳黄光的波长：589.3mm Ｄl=14.390mm Ｄ2=19.985mm（3）有太大影响，此误差是在实验范围之内的。2、对实验现象、数据及观察结果的分析与讨论由（d2－dl）＝（Ｄ2－Ｄl）／KK=20:1

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