学生物理实验报告
实验名称 迈克尔逊干涉仪的使用
学 院 专 业 班 级
报告人 学 号
同组人 学 号
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一、 名称:用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长
二、 目的:
1、 了解迈克尔逊干涉仪的结构和干涉条纹的形成原理。
2、 通过观察实验现象,加深对干涉原理的理解。
3、 学会迈克尔逊干涉仪的调整和使用方法。
4、 观察等倾干涉条纹,测量激光的波长。
三、 实验器材:迈克尔逊干涉仪、He-Ne激光。
四、 原理:
迈克尔逊干涉仪光路如图所示。当和严格平行时,所得的干涉为等倾干涉。所有倾角为i的入射光束,由和反射反射光线的光程差均为,式中i为光线在镜面的入射角,d为空气薄膜的厚度,它们将处于同一级干涉条纹,
并定位于无限远。这时,图中E处,放一会聚透镜,在其共焦平面上,便可观察
到一组明暗相间的同心圆纹。
干涉条纹的级次以中心为最高,在干涉纹中心,应为i=0,由圆环中心出现亮点的条件是,得圆心处干涉条纹的级次。当和的间距d逐渐增大时,对于任一级干涉条纹,例如第k级,必定以减少其的值来满足,故该干涉条纹向变大(变小)的方向移动,即向外扩展。这时,观察者将看到条纹好像从中心向外“涌出”;且每当间距d增加时,就有一个条纹涌出。反之,当间距由大逐渐变小时,最靠近中心的条纹将一个个“陷入”中心,且每陷入一个条纹,间距的改变亦为。
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成都信息工程学院
物理实验报告
姓名: 专业: 班级: 学号: 实验日期: 实验教室: 指导教师:
【实验名称】迈克尔逊干涉仪的调整与使用
【实验目的】
1. 了解迈克耳孙干涉仪的结构、原理,掌握其调整和使用方法;
2. 利用等倾干涉条纹的变化,测量He?Ne激光器激光波长。
【实验仪器】
1. 迈克耳孙干涉仪
2. He?Ne激光器、扩束镜等
【实验原理】
1. 迈克尔逊干涉仪
图2 迈克耳孙干涉仪构造原理图
1
原理光路如图2,M1、M2为互相垂直的平面镜;G1、G2为相互平行的平面玻璃板,
在其一个表面镀有半反射半透射的金属膜L,使照在G1上的光,一半反射,G1称为分光板,
一半透射,反射光和透射光的光强近于相等;G2称为补偿板,用于补偿光束②在G1板中往返两次所多走的光程。由光源S发出一束光,在L处分成透射光束①和反射光束②,这两束光的光强近似相等。光束①经G2到M1后,反射回来经G2射到半透膜L上,再反射到观察屏P;光束②经半透膜L反射后,到M2后又反射到半透膜L上,再经透射到观察屏P,由于满足光的相干条件,这两束光在屏上相遇就形成干涉条纹。M1’是在G1中看到的M1的虚像,在光学上,认为干涉就发生在M1’与M2之间厚度为d的空气膜上。
2.等倾干涉
若用扩束光源(提供不同入射角的光源,即在S与G1之间加上一扩束镜)照射,当M1//M2’(即M1?M2)时,对于与M2的法线和M1’的法线夹角皆为?的入射角,经M1’与M2反射后成为平行的两束光(1)和(2)(如图3),它们的光程差为
??AB?BC?AD?2d/cos??2d?tg??sin?
整理,得两束光的光程差为 ??2dcos? (1) 其中d为M1’与M2间空气膜的厚度,在屏P上可以观察到明暗相间的同心圆环,每一个圆环对应一恒定的倾角,我们称这种干涉为等倾干涉。观察这些同心圆环的圆心处,此处 ??2d, ??0,由干涉条纹的明暗条件
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实验报告
班级 姓名 学号 日期
室温 气压 成绩 教师
实验名称 迈克尔逊干涉仪的调节和使用
【实验目的】
【实验仪器】
【实验原理】
【实验步骤】
【实验数据记录及处理】
最后将实验测得的波长表为
并与公认值比较,计算其相对误差
【实验注意事项】
【实验小结与讨论】
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华南农业大学实验报告
专业班次 11农学1班组201130010110
题目 用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长 姓名 梁志雄 日期
【实验任务】
1、 了解迈克尔逊干涉仪的结构和干涉条纹的形成原理,
2、 通过观察实验现象,加深对干涉原理的理解,
3、 学会迈克尔逊干涉仪的调整和使用方法,
4、 观察等倾干涉条纹,测量激光的波长。
【实验仪器】
迈克尔逊干涉仪,He-Ne激光
【实验原理】
干涉条纹的级次K仅与倾角i有关,点光源S发出的光线中,具有同一倾角的反射光线会聚干涉,形成同一级次圆环形干涉条纹,称为等倾干涉条纹;条纹中心处,入射角i=0
对应条纹级次最高
【实验步骤】
1、 将微动轮沿某一方向旋转到零,然后以同方向转动粗动轮使之对齐某一刻度,之后测量过程中只能仍以同方向移动微动轮,使M1镜移动,不得再转动粗动轮。
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学生实验报告
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