迈克尔逊干涉仪实验报告南昌大学

1、.南昌大学物理实验报告 课程名称： 大学物理实验 实验名称： 迈克尔逊干涉仪 学院： 机电工程学院 专业班级： 能源与动力工程162班 学生姓名： 韩杰 学号： 5902616051 实验地点： 基础实验大楼 座位号： 精品.一、 实验目的：（1）了解迈克尔逊干涉仪的原理和调整方法。（2）测量光波的波长和钠双线波长差。二、实验原理：1.迈克尔逊干涉仪结构原理图1是迈克尔逊干涉仪光路图，点光源s发出的光射在分光镜g1，g1右表面镀有半透半反射膜，使入射光分成强度相等的两束。反射光和透射光分别垂直入射到全反射镜m1和m2，它们经反射后再回到g1的半透半反射膜处，再分别经过透射和反射后，来到观察区域

2、e。如到达e处的两束光满足相干条件，可发生干涉现象。g2为补偿扳，它与g1为相同材料，有相同的厚度，且平行安装，目的是要使参加干涉的两光束经过玻璃板的次数相等，波阵面不会发生横向平移。m1为可动全反射镜，背部有三个粗调螺丝。m2为固定全反射镜，背部有三个粗调螺丝，侧面和下面有两个微调螺丝。 2.可动全反镜移动及读数 可动全反镜在导轨上可由粗动手轮和微动手轮的转动而前后移动。可动全反镜位置的读数为：. (mm)（1）在mm刻度尺上读出。（2）粗动手轮：每转一圈可动全反镜移动1mm，读数窗口内刻度盘转动一圈共100个小格，每小格为0.01mm，由读数窗口内刻度盘读出。（3）微动手轮：每转一圈读数窗

3、口内刻度盘转动一格，即可动全反镜移动0.01mm，微动手轮有100格，每格0.0001mm，还可估读下一位。由微动手轮上刻度读出。注意螺距差的影响。3.he-ne激光器激光波长测试原理及方法精品.光程差为： 当=0时的光程差最大，即圆心所对应的干涉级别最高。转动手轮移动m1，当d增加时，相当于增大了和k相应的角（或圆锥角），可以看到圆环一个个从中心“冒出” ；若d减小时，圆环逐渐缩小，最后“淹没”在中心处。 每“冒”出或“缩”进一个干涉环，相应的光程差改变了一个波长，也就是m1与m2之间距离变化了半个波长。若将m1与m2之间距离改变了d时，观察到n个干涉环变化，则 或由此可测单色光的波长。4.

4、钠双线波长差的测量原理和测量方法从条纹最清晰到条纹消失由于m1移动所附加的光程差：钠双线波长差:lm是视场中的条纹连续出现两次反衬度最低时m1所移动的距离。 二、 实验仪器：迈克尔逊干涉仪、he-ne激光器、钠光灯、扩束镜三、 实验内容和步骤：1.测he-ne激光的波长(1)激光直接照射到分光板中部，调整调节螺丝使观察屏上的最大最亮的2个反射点严格重合。精品.(2)放入扩束镜,使光斑均匀地射到分光板上，调节拉簧螺丝，使屏上出现的圆环的圆心移动到观察屏中央。(3)调节微调鼓轮向一个方向转动几圈，当看到观察屏上有条纹吞吐了,记录m1的初试位置d1。(4)继续转动微调鼓轮，每吞吐50个条纹记录一次m

5、1的位置, 连续记录8组数据。2.测钠光的双线波长差(1)点亮钠光灯，使光源与分光板等高并且位于分光板和m2镜的中心连线的延长线上。转动粗调手轮，使m1和m2至g1的距离大致相等。 (2)取下并轻轻放置好观察屏，直接用眼睛观察。仔细调节m2后面或下方的调节螺丝，应能看到钠光的等倾条纹。(3)转动粗调手轮，找到条纹变模糊位置，调好标尺零点。用微调手轮继续缓缓移动m1，同时仔细观察至条纹反衬度最低时记下m1的位置。随着光程差的不断变化，按顺序记录六次条纹反衬度最低时m1的位置读数。相邻两次读数差等于lm的值。5、 数据处理：1.测he-ne激光的波长条纹变化数n1050100150m1的位置d1(

6、mm)33.4029533.4198733.4361933.45258条纹变化数n2200250300350m1的位置d2(mm)33.4691933.4854133.5016833.51782n=n2-n12002002002000.066240.065540.065490.065246.62410-46.55410-46.54910-46.52410-46563 ， 。2.测钠光的双线波长差条纹模糊数k12345633.0642133.3510833.6411533.9328134.2233734.56272精品.0.868600.872290.921570.29580 ， 。 ， 。6、

7、 误差分析迈克尔逊干涉仪是精密仪器，在旋转调整螺丝和手轮时手要轻，动作要稳。切勿用手触摸镜片。调测微尺零点方法：先将微调鼓轮沿某一方向（按读数的增或减）旋转至零线，然后以同方向转动粗调鼓轮对齐读数窗口中某一刻度，以后测量时使用微调鼓轮须向同一方向旋转。微调鼓轮有方向空程，实验中如果中途反向转动，则须重新调整零点。用激光束调节仪器时，应防止激光束射入眼睛，使视网膜受伤。七、思考题（1）在观察等倾干涉条纹时，使m1和m2逐渐接近直至零光程，试描述条纹疏密变化情况。答：光程差逐渐减小，干涉条纹不断“缩进”，条纹由密变稀。当光程差减小到零时，条纹在视场中变模糊，视场变成一片亮场。（2）在测定钠双线波长差的实验中，你是如何理解条纹反衬度随光程差的变化规律的？答： 与的干涉图样同时加强，条纹最清晰，条纹反衬度v=1，此时移动m1以改变光程差，当一个光波的明条纹与另一光波的暗条纹恰好重叠时，干涉条纹消失，条