克尔逊干涉仪的调节与使用~刘宇洪
迈克尔逊干涉仪的调整和使用
迈克尔逊⼲涉仪的调整和使⽤105实验5-9 迈克尔逊⼲涉仪的调整和使⽤迈克尔逊⼲涉仪是1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作为研究“以太”漂移⽽设计出的精密光学仪器，在近代物理学的发展中起过重要的作⽤。
迈克尔逊曾⽤迈克尔逊⼲涉仪进⾏了“以太漂移”实验、标定⽶尺及推断光谱线精细结构等三项著名的实验。
第⼀项实验否定了“以太”的存在，从⽽“催⽣”了爱因斯坦于1905年提出的狭义相对论；第⼆项实验实现了长度单位的标准化，对近代计量技术的发展作出了重要贡献；迈克尔逊研究了⼲涉条纹可见度随光程差变化的规律，并以此推断光谱线的精细结构，这是⼲涉分光技术的最早⼯作。
迈克尔逊⼲涉仪原理简明，构思巧妙，堪称精密光学仪器的典范。
近代⼲涉仪有许多都是从迈克尔逊⼲涉仪的基础上发展起来的，这些⼲涉仪可准确测定光波的波长、微⼩长度和透明介质的折射率等，在近代计量技术中得到了⼴泛应⽤。
由于迈克尔逊⼲涉仪的设计精巧，⽤途⼴泛，迈克尔逊曾于1907年获诺贝尔物理学奖。
【实验⽬的】1．了解迈克尔逊⼲涉仪的结构、原理和调节⽅法。
2．利⽤点光源产⽣的⾮定域⼲涉条纹测定He-Ne 激光的波长。
3．观察⾯光源产⽣的等倾、等厚⼲涉条纹，了解它们的形成条件及条纹特点。
【实验器材】WSM-100型迈克尔逊⼲涉仪、He-Ne 激光器、⽑玻璃屏、扩束镜。
【实验原理】⼀、迈克尔逊⼲涉仪的原理及结构 1. 光路迈克尔逊⼲涉仪是⼀种分振幅双光束⼲涉仪，光路见图5-9-1。
从光源S 发出的⼀束光射到分束镜1G 上，1G 板后表⾯镀有半反射(银)膜，这个半反射膜将⼀束光分为两束，⼀束为反射光(1)，另⼀束为透射光(2)，当激光束以与1G 成45°⾓射向1G 时，被分为互相垂直的两束光，它们分别垂直射到反射镜1M 、2M 上，1M 、2M 相互垂直，则经反向后这两束光再回到1G 的半反射膜上，⼜重新会集成⼀束光。
由于反射光(1)和透射光(2)为两束相⼲光，因此，我们可在E ⽅向观察到⼲涉现象。
迈克尔逊干涉仪的调节和使用数据处理
迈克尔逊干涉仪的调节和使用数据处理干涉仪是利用光的反射原理来测量物体内外层物质之间相互作用的仪器。
通过反射光束所获得的散射光线，通过测定其反射光强度等信息，来判断物体内部结构是否完整，从而来确定物体表面材料中粒子或原子是以何种状态存在的。
迈克尔逊干涉仪即为以不同方式散射光来确定物体内部结构的仪器。
由于它有较高的灵敏度，在工业、军事和民用等领域都具有广泛应用前景。
迈克尔逊干涉仪由基座、导轨、干涉仪、光学探头组成，每一部分材料及参数都由基座和导轨提供。
迈克尔逊干涉仪工作时，由光学探头负责测量反射光（不允许有任何多余信号),通过测量反射光强度而获得散射光线的信息。
由于不同散射光在空间中相互干涉时会产生衰减现象，所以通过调节不同角度也可以对不同部位造成散射光线。
通过调整不同角度可获得同一区域内物体运动状况信息。
我们使用这款仪器除了可以对物体进行静态测量外，还可以使用在动态分析与设计等领域中使用（请参见图1)。
1、将探头与基座连接当把探头从基座上拉下时，探头应与基座固定在一起。
在进行测量时，将探头拉入固定位置，使其在中心线上。
由于干涉仪与测量体之间存在着一定距离，所以固定探头并不能有效地避免仪器与测量体之间的干涉。
这时通过调整探头的角度，就可以有效地减少仪器与测量体之间的干涉。
同时由于在测量时探头位于测量体中央部位，所以可以用测量体与探头之间的距离来测量量程尺寸以及测量角度。
若测量体之间有较大的距离则无法对量程尺寸等进行测量。
但是如果测量体之间没有较大距离时就可以通过调整不同角度所获得的量程尺寸获得。
这样经过实际测量体与量程尺寸之间是有一定距离的，在此过程中探头和基座之间还会出现一些阻碍。
所以为了方便测量体之间存在比较大距离，在与固定探头连接时可采用连接并保持仪器处于较长时间工作状态（请参见图3)。
如果出现上述现象则应检查一下探头连接线是否正确并及时更换（请参见图4),以免由于安装问题造成测量过程中信号不稳定导致错误数据产生。
实验迈克尔逊干涉仪的调节和使用
实验迈克尔逊干涉仪的调节和使用光的干涉是重要的光学现象之一,是光的波动性的重要实验依据。
两列频率相同、振动方向相同和位相差恒定的相干光在空间相交区域将会发生相互加强或减弱现象，即光的干涉现象。
光的波长虽然很短(4×1０-７～8×10—７m之间）,但干涉条纹的间距和条纹数却很容易用光学仪器测得。
根据干涉条纹数目和间距的变化与光程差、波长等的关系式,可以推出微小长度变化（光波波长数量级)和微小角度变化等，因此干涉现象在照相技术、测量技术、平面角检测技术、材料应力及形变研究等领域有着广泛地应用。
迈克尔逊干涉仪(如图1）是１88３年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作,为研究“以太”漂移而设计制造出来的精密光学仪器。
它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。
在近代物理和近代计量技术中,如在光谱线精细结构的研究和用光波标定标准米尺等实验中都有着重要的应用。
利用该仪器的原理，研制出多种专用干涉仪。
【实验目的】1．了解迈克尔逊干涉仪的干涉原理和迈克尔逊干涉仪的结构，学习其调节方法。
2。
调节和观察等倾干涉、等厚干涉和非定域干涉现象;3.测量Ｈe—Ne激光的波长．【实验仪器】迈克耳逊干涉仪，Hｅ—Ne激光器,扩束透镜，毛玻璃，接收屏．【实验原理】:图１迈克耳逊干涉仪是利用半透膜分光板的反射和透射，把来自同一光源的光线用分振幅法分成两束相干光。
以实现光的干涉的一种仪器,它是用来测量长度或长度变化的精密光学仪器.下面介绍其结构及测量原理。
1迈克耳逊干涉仪结构简介1ｍm的精密丝杠,丝杠的一端与齿轮系统相连接.转动鼓轮或微调鼓轮都可使丝杠转动,从而带动滑块及固定在滑块上的反射镜M1沿着导轨移动．反射镜Ｍ1的位置读数由台面一侧的毫米标尺、读数窗9内的鼓轮刻度盘的读数（最小刻度为0。
01mm),及微调鼓轮刻度盘读数（最小分度为)读出。
反射镜M2固定在导轨的一侧．Ｍ１，Ｍ2两镜的背面各有三个调节螺钉，用以调节镜面的方位。
实验八 迈克尔逊干涉仪的调节和使用
实验八迈克尔逊干涉仪的调节和使用实验八迈克尔逊干涉仪的调节和使用【实验目的】１．掌握迈克尔逊干涉仪的调节和使用方法；２．调节和观察迈克尔逊干涉仪产生的干涉图，加深对各种干涉条纹特点的理解。
【实验仪器和设备】迈克尔逊干涉仪、He~Ne激光器、扩束镜、小孔光阑、白炽灯、毛玻璃显示屏。
【实验原理】一、迈克尔逊干涉仪简介迈克尔逊干涉仪是一百多年前，物理学家迈克尔逊为了要测量“以太风”而设计出来的一种精密测长仪器，它是用“光的分振幅法”，将一束光分成两束相干光，经过分得很开的路径以后重新相遇而干涉的原理制成的。
由于仪器设计得巧妙，用途广泛，测量长度精密准确，为当时空前启后的发明，从而迈克尔逊获得1907年的诺贝尔奖。
实验室最常用的迈克尔逊干涉仪其原理图和结构图如图１所示。
[1]底座 [2]水平调节螺钉脚 [3]导轨架 [4]丝杆 [5]拖板 [6]动镜M1 [7]调节螺钉（3只） [8]定镜M2 [9]调节螺钉 [10]水平拉簧螺钉 [11]垂直拉簧螺钉[12]分光板 P1 [13]补偿板P2 [14]粗调手轮 [15]读数窗口 [16]微调手轮 [17]米尺[18]支架杆和夹紧螺丝 [19]显示屏M1和M2是在互相垂直的两臂上旋转的两个平面反射镜，其背面各有三个调节螺旋，用来调节镜面的方位；M2是固定的，M１由精密丝杆控制，可向臂轴前后移动，其移动距离由－２－４转盘读出。
仪器前方粗动手轮值为１０mm，右侧微动手轮的分度值为１０mm，可估－５读至１０mm，两个读数手轮属于蜗轮蜗杆传动系统。
在两臂轴相交处，有一与两臂轴各成４５°的平行平面玻璃板P1 ，且在P1的第二平面是镀以半透（半反射）膜，以便将入射光分成振幅近似相等的反射光１和透射光２，故P１板又称为分光板。
P2也是一平行平面玻璃板，与P１平行放置，厚度和折射率均与P1相同。
由于它补偿了1和2之间附加的光程差，故称为补偿板。
从扩展光源S射来的光，到达分光板P1后被分成两部分，反射光1在P1处反射后向着M1前进；透射光2透过P1后向着M2前进，这两列光波分别在M1、M2上反射后逆着各自的入射方向返回，最后都到达E处，既然这两列光波来自光源上同一点，因而是相干光，在E处的观察者都能看到干涉图样。
迈克尔逊干涉仪的调整和使用
2 迈克尔逊干涉仪的调整和使用仪器简介迈克尔逊干涉仪是1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷发明的分振幅法双光束干涉仪，其主要特点是两相干光束分得很开，且它们的光程差可通过移动一个反射镜（本实验采用此方法）或在一光路中加入一种介质来方便地改变，利用它可以测量微小长度及其变化，随着应用的需要，迈克尔逊干涉仪有多种多样的形式。
迈克尔逊干涉仪的结构如图，一个机械台面5固定在较重的铸铁底座2上，底座上有三个调节螺丝钉1，用来调节台面的水平。
在台面上装有螺距为1毫米的精密丝杆6，丝杆的一端与齿轮系统12相连接，转动手轮13或微调鼓轮15，都可使丝杆转动，从而使卡在丝杠上的平面镜M 2沿着导轨7移动。
M 2镜的位置及移动的距离可从装在台面左侧的毫米标尺（未画出）、读数窗11及微调鼓轮15上读出。
手轮和微调鼓轮圆周均被分成100小格，微调鼓轮每转一周，手轮就转过1格；手轮每转过一周（由读数窗读出），M 2镜就平移1毫米。
由此可见，三个位置读数时，最小刻度有如下关系：毫米标尺（直线）∶手轮（读数窗）∶微调鼓轮（刻度圆周）＝104∶102∶1根据有效数字的特点，在微调鼓轮圆周上还可估读一位，即以毫米为单位记录M 2镜的位置时，应保留到10-5。
M 1镜是固定在镜台上的，M 1 、M 2两镜的后面各有三个螺丝钉4，可改变镜面倾斜度（实验中只调节M 1镜后的螺丝），M 1镜台下面还有一个水平微调螺丝和一个垂直微调螺丝，其松紧使镜台产生一极小的形变，从而可以对M 1镜的倾斜度作更精细的调节，G 1和G 2分别为分光板和补偿板。
M 1 、M 2和G 1的内表面都镀了银（便于反射光线，其中G 1的内表面为半反射面）。
在操作及测量读数时要注意：(1)分光板G 1、补偿板G 2和平面镜M 1（M 2）均成45°角，且已固定在基座上，调节时动作要轻，不得强扳。
(2)分光板G 1、补偿板G 2、平面镜M 1和平面镜M 2均为精密光学元件，必须保持清洁，切忌6精密丝杆(附标尺)11 读数窗 12 13 15 14 16触摸或拆卸，也不要擦拭光学表面。
实验 迈克尔逊干涉仪的调节和使用
实验迈克尔逊干涉仪的调节和使用迈克尔逊干涉仪是一种用于测量光波长或者光速的仪器。
它的原理是利用光的干涉现象，通过对干涉条纹的观察来确定光波长或光速。
在使用迈克尔逊干涉仪之前，需要对其进行调节和使用。
本文将介绍迈克尔逊干涉仪的调节和使用方法。
一、迈克尔逊干涉仪的构成迈克尔逊干涉仪由四个主要部分组成，包括光源、分束器、反射镜和接收屏。
其中，光源产生光线，分束器将光线分成两束，反射镜将光线反射并重新合并，接收屏上观察条纹以得到测量结果。
（一）调节分束器1、端口对准：将分束器的两个端口（输入端和输出端）对准迈克尔逊干涉仪的两个端口。
2、校正透镜：将透镜与分束器固定并利用透镜校正分束器的输出光斑。
3、调节分束比：通过微调分束器的输入端镜片的位置来调节分束比。
4、校准光路：检查光路是否正确，包括分束后光线是否平行、目标反射镜是否正对着分束器等等。
（二）调节反射镜1、调整反射镜位置：将反射镜置于正确的位置并垂直于光路。
2、确定反射面度数：通过原理图和求解器确定反射面的度数，比如60度。
3、调节反射镜倾斜度：利用半反射膜来调节反射镜的倾斜度，并通过角度计来检查反射镜是否平行于接收屏。
（三）调节光源1、选择光源：选择一款适合的光源。
2、调整灯丝位置：将灯丝调整到正确的位置，使其照亮整个系统。
3、调节灯丝亮度：通过增减电压来调节灯丝的亮度。
（四）调节接收屏1、确定焦距：通过调节接收屏的距离和位置，找出最合适的焦距。
2、校准位置：将接收屏和反射镜垂直，通过调节位置校准光路。
1、准备工作：确保所有部件都已经开始预热，光线已经稳定。
2、测量方法：打开光源，观察条纹的规律性，通过实验得到测量结果。
3、数据处理：将观察到的条纹照片拍摄下来，进行后续处理，包括调整对比度和亮度以及增加标尺等等。
四、注意事项1、留意温度：因为干涉仪精度较高，所以需要注意外部温度的影响。
2、留意光线：因为干涉仪只能使用单色光线，因此需要注意室内环境的影响。
迈克尔逊干涉仪的调整和使用汇总
迈克尔逊干涉仪的调整和使用迈克尔逊干涉仪是迈克尔逊（1852-1931年）在上世纪后期提出的，利用分振幅法产生双光束以实现干涉的一种仪器。
迈克尔逊与其合作者曾用此仪器进行了三项著名的实验，即测量光速、标定米尺及推断光谱线精细结构。
迈克尔逊运用它进行了大量的反复的实验，动摇了经典物理的以太说，为相对论的提出奠定了实验基础。
该仪器设计精巧，用途广泛，不少其它干涉仪均由此派生出来，是许多近代干涉仪的原型。
迈克尔逊也因发明干涉仪和光速的测量而获得1907年的诺贝尔物理学奖。
直至今日，迈克尔逊干涉仪仍被广泛地应用于长度精密计量和光学平面的质量检验（可精确到十分之一波长左右）及高分辨率的光谱分析中。
[一]实验目的1. 了解迈克尔逊干涉仪的原理并掌握调节方法。
2. 观察等倾干涉，等厚干涉的条纹，并能区别定域干涉和非定域干涉。
3. 测定He-Ne 激光的波长。
[二]实验仪器1. 迈克尔逊干涉仪的构造迈克尔逊干涉仪的构造如图33-1。
其主要由精密的机械传动系统和四片精细磨制的光学镜片组成。
1G 和2G 是两块几何形状、物理性能相同的平行平面玻璃。
其中1G 的第二面镀有半透明铬膜，称其为分光板，它可使入射光分成振幅（即光强）近似相等的一束透射光和一束反射光。
2G 起补偿光程作用，称其为补偿板。
1M 和2M 是两块表面镀铬加氧化硅保护膜的反射镜。
2M 是固定在仪器上的，称其为固定反射镜，1M 装在可由导轨前后移动的拖板上，称其为移动反射镜。
迈克尔逊干涉仪装置的特点是光源、反射镜、接收器（观察者）各处一方，分得很开，可以根据需要在光路中很方便的插入其它器件。
1M 和2M 镜架背后各有三个调节螺丝，可用来调节21M M 和的倾斜方位。
这三个调节螺丝在调整干涉仪前均应先均匀地拧几圈（因每次实验后为保证其不受应力影响而损坏反射镜都将调节螺丝拧松了），但不能过紧，以免减小调整范围。
同时也可通过调节水平拉簧螺丝与垂直拉簧螺丝使干涉图像作上下和左右移动。
实验十五 迈克尔逊干涉仪的调节及使用
实验五迈克尔逊干涉仪的调节及使用【实验目的】（1）了解迈克尔逊干涉仪的光学结构及干涉原理，学习其调节和使用方法；（2）学习一种测定光波波长的方法，加深对等倾、等厚干涉的理解。
【实验仪器】迈克尔逊干涉仪、He-Ne激光器、白炽灯等。
【实验原理】迈克尔逊干涉仪是l883年美国物理学家迈克尔逊（A.A.Michelson）和莫雷（E.W.Morley）合作，为研究“以太漂移实验而设计制造出来的精密光学仪器。
用它可以高度准确地测定微小长度、光的波长、透明体的折射率等。
后人利用该仪器的原理，研究出了多种专用干涉仪，这些干涉仪在近代物理和近代计量技术中被广泛应用。
1.干涉仪的光学结构迈克尔逊干涉仪的光路和结构如图1与2所示。
M1、M2是一对精密磨光的平面反射镜，M1的位置是固定的，M2可沿导轨前后移动。
G1、G2是厚度和折射率都完全相同的一对平行玻璃板，与M1、M2均成45°角。
G1的一个表面镀有半反射、半透射膜A，使射到其上的光线分为光强度差不多相等的反射光和透射光；G1称为分光板。
当光照到G1上时，在半透膜上分成相互垂直的两束光，透射光（1）射到M1，经M1反射后，透过G2，在G1的半透膜上反射后射向E；反射光（2）射到M2，经M2反射后，透过G1射向E。
由于光线（2）前后共通过G1三次，而光线（1）只通过G1一次，有了G2，它们在玻璃中的光程便相等了，于是计算这两束光的光程差时，只需计算两束光在空气中的光程差就可以了，所以G2称为补偿板。
当观察者从E处向G1看去时，除直接看到M2外还看到M1的像M1ˊ。
于是（1）、（2）两束光如同从M2与M1ˊ反射来的，因此迈克尔逊干“形成”的空气薄膜的干涉等效。
反射镜M2的移动采用蜗轮蜗杆传动系统，转动粗调手轮（2）可以实现粗调。
M2移动距离的毫米数可在机体侧面的毫米刻度尺（5）上读得。
通过读数窗口，在刻度盘（3）上可读到0.01mm；转动微调手轮（1）可实现微调，微调手轮的分度值为1×10-4mm。
迈克耳孙干涉仪的调整和使用
实验4.7 迈克耳逊干涉仪的调整和使用迈克耳逊干涉仪在近代物理和计量技术中有着广泛的应用。
例如，可用它测量光波的波长、微小长度、光源的相干长度，用相干性较好的光源可对较大的长度作精密测量，以及可用它来研究温度、压力对光传播的影响等等。
4.7.1实验目的1．了解迈克耳逊干涉仪的特点，学会调整和使用它；2．学习用迈克耳逊干涉仪测量单色光波长及薄玻璃片厚度的方法。
4.7.2仪器简介随着应用的需要，迈克耳逊干涉仪有多种多样的形式，其基本光路如图4.7.1所示。
图中S 为光源，A 、B 为平行平面玻璃板，A 称为分束镜，在它的一个表面镀有半反射金属膜M ，B 称为补偿板。
C 、D 为互相垂直的平面镜。
A 、B 与C 、D 均成45︒角。
从面光源S 发出的一束光，在平行平面玻璃板A 的半反射面M 上被分成反射光束1和透射光束2。
两束光的光强近似相等。
光束1射出A 后投向C 镜，反射回来再穿过A ，光束2经过B 投向D 镜，反射回来再通过B ，在膜面M 上反射。
于是，这两束相干光在空间相遇并产生干涉，通过望远镜或人眼可以观察到干涉条纹。
补偿板B 的作用是补偿第一束光线因在A 板中往返两次所多走的光程，使干涉仪对不同波长的光可同时满足等光程的要求。
因此A 、B 两板的折射率和厚度都应相同，而且二者应相互平行。
为了确保它们的厚度和折射率完全相同，在制作时将同一块平行平面玻璃板分割为两块，一块作分束镜，一块作补偿板。
迈克耳逊干涉仪的结构如图4.7.2所示。
一个机械台面4固定在较重的铸铁底座2上，底座上有三个调节螺钉1，用来调节台面的水平。
在台面上装有螺距为1毫米的精密丝杠3，丝杠的一端与齿轮系统12相连接，转动手轮13或微动鼓轮15都可使丝杠转动，从而使骑在丝杠上的C 反射镜6沿着导轨5移动。
C 镜的位置及移动的距离可从装在台面3一侧的毫米标尺（图中未画出）、读数窗11及微动鼓轮15上读出。
手轮13分为100分格，它每转过1分格，C 镜就平移1／100毫米（由读数窗读出）。
迈克尔逊干涉仪的调节与使用
迈克尔逊干涉仪的调节与使用【实验目的】1．学习精密干涉仪的调节与使用。
2．观察等倾干涉条纹，加深对干涉理论的理解。
3．学习一种测量光波长的方法。
【实验原理】干涉仪是根据光的干涉原理制成的。
迈克尔逊干涉仪是近代许多干涉仪的典型，用它可以来测量光波波长和微小长度，检查透镜和棱镜的光学性质，测量各种物镜的像差等。
它在近代物理和近代测量技术中应用甚为广泛。
图4-14-1是迈克尔逊干涉仪的光路示意图。
自光源发出的光线，被分光板G1后表面的半透膜分成光强近似相等的两束：反射光（1）和透射光（2）。
由于G1与平面镜M1、M2均成45°角，所以，反射光（1）在近于垂直地入射到平面反光镜M1后，经反射又沿原路返回，透过G1到达E 处。
透射光（2）在透过补偿板G2后，近于垂直地入射到平面镜M2上，经反射又沿原路返回，在分光板后表面反射后向E处传播，与光线（1）相遇后形成干涉。
1．等倾干涉图样当迈克尔逊干涉仪的两个平面镜M1和M2严格垂直，即当M1和M′2（M2经G1膜面反射的像）严格平行时，所得干涉为等倾干涉，其条纹在无限远处。
若在E处放置凸透镜，则条纹成像在透镜焦平面上。
当M1与M′2相距为d，单色光波长为λ，光对平面镜的入射角为i时，等倾干涉图样中的第k级亮条纹满足2d cos i k=kλ（4-14-1）半反射膜图 4-14-1 迈克尔逊干涉仪原理图图4-14-2 等倾干涉条纹等倾干涉条纹的形状决定于平面镜法线与观察方向的夹角。
当此夹角为零时，干涉条纹是一组同心圆，如图4-14-2所示。
同一条纹上的不同点处所对应的入射角i相同，就是入射光线对平面镜的倾角相等，所以这样的干涉条纹叫做等倾干涉条纹。
由公式(4-14-1)可见，i k越大，即条纹角半径越大，条纹级次k越小。
也就是说中央条纹的级次高于外围的条纹级次，中心条纹级次最高。
实验中当M1与M M′2平行，M1与M M′2的间隔d逐渐增大时，对于任一级干涉条纹，例如k级，它必以减少其cos i k值来保证满足2d cos i k=kλ, 故该干涉条纹向i k变大(cos i k 变小)的方向移动，即向外扩展，中心条纹向外“涌出”。
迈克尔逊干涉仪的调节和使用
即见1、L度当=最光m佳λ程；1 差/2=同n时λ2为/2两，种此波时长两λ个1 及波λ长2 的的半亮波纹长叠整加数，倍可，
2产、生当的光条程纹差为为重L叠= 的m亮λ1纹/2和=暗(n纹+,0使.5)得λ视2/2野时中, 条两纹种的光
可见度降低, 可见度为零,
若 即λ看1 不与清λ2条的纹光了的。亮度又相同,
d N
2
数出N个条纹对应的d，即可求出波长。
实验仪器
观察屏
分光板
补偿板 全反镜
粗调手轮 细调手轮
水平调节螺丝 竖直调节螺丝
实验仪器
主尺
粗动手轮读数窗口
最后读数为：33.52246mm
微动手轮
迈克耳逊干涉仪的调节 （技能训练的重点）
1、光源的调节 放置好钠光灯使光源和分光板G1、补偿板
实验原理
• 薄膜等倾干涉是分振幅干涉。 S 设薄膜上下表面平行。如图2
a1
a2
a1与a2的光程差为
iD
L2nd coi s
dA B
n
C
即入射角相同的点的光程
差L相同，故称等倾干涉。
干涉图样为同心圆。
图2 面光源产生的等倾干涉
2ndcosi (2KK1)2
（明条纹） （暗条纹）
则条纹的
所以在移动M1 以增加( 或减小) 光程差时, 可见度 会发生周期性的变化,由最佳到最差，由最差到最佳。
3、当光程差接近零时，可避免第二种情况的发生， 可视度较佳。
相干性问题（时间相干性）
• 相干性是光源相干程度的一个描述.为简单起见, 以入射角i = 0 作为例子, 讨论相距为d 的薄膜上、 下两表面反射光的干涉情况.这时两束光的光程差 L = 2 d , 干涉条纹清晰.当d 增加某一数值d′后, 原有的干涉条纹变成一片模糊, 2 d′就叫作相干长 度, 用Lm 表示.相干长度除以光速c, 是光走过这段
迈克尔逊干涉仪的调节和使用(正式报告)
迈克尔逊干涉仪的调节和使用（正式报告）首先，调节迈克尔逊干涉仪的光源。
一般来说，我们可以使用激光作为光源，因为激光具有单色性和相干性，这有助于获得更清晰的干涉图案。
但是在实验过程中，也可以使用其他光源，只需确保光线的单色性。
接下来，调节迈克尔逊干涉仪的反射镜。
迈克尔逊干涉仪由两个反射镜组成，一个称为固定镜，另一个称为移动镜。
首先，将干涉仪的移动镜移到极端位置，以确保光线可以正常通过反射镜。
然后，在通过逐渐调节移动镜的位置，使得光线尽量垂直反射镜并回到入射方向。
然后，调节迈克尔逊干涉仪的分束镜。
分束镜是将一束光线分为两束的关键部分。
在调节分束镜时，我们需要将光线分成两束，并使其传播的路径相等。
要做到这一点，首先将一个探测器放在一个路径上，然后调整分束镜的位置，使得两束光线能够同时到达该探测器。
在进行实验之前，我们还需要调节探测器。
探测器主要用于检测通过干涉仪的光的干涉图案。
我们需要将探测器调整到最佳位置，以获得清晰的干涉条纹。
通常，探测器会发出一个高频声音，当干涉图案最清晰时，声音会最大。
因此，我们可以通过听觉判断探测器是否被正确调节。
最后，在进行实验时，我们需要注意避免干扰因素。
迈克尔逊干涉仪对环境的稳定性要求较高，应尽量避免振动、温度变化和空气流动等干扰因素。
此外，还需要保持实验室的洁净度，以防止灰尘等杂质影响干涉图案的清晰度。
在实验过程中，还可以通过调整迈克尔逊干涉仪的参数来观察不同的干涉效果。
例如，改变移动镜的位置可以改变干涉条纹的位置和宽度。
调整反射镜的角度也可以改变干涉图案的形状。
通过不断调整这些参数，我们可以得到更多有关光的干涉现象的信息。
综上所述，迈克尔逊干涉仪的调节和使用是实验中非常重要的一步。
通过正确地调节光源、反射镜、分束镜和探测器，以及注意避免干扰因素，我们可以获得准确且清晰的干涉图案，从而得到有关光的干涉现象的有价值的结果。
迈克尔逊干涉仪的调节和使用(正式报告)
迈克尔逊干涉仪的调节和使用一、实验目的1. 了解迈克耳孙干涉仪的结构和干涉条纹形成的原理2. 掌握迈克耳孙干涉仪的调节方法3. 掌握利用迈克耳孙干涉仪测量钠光的波长及其波长差的方法4. 学习获得白光干涉的方法和步骤，并会测量透明介质的折射率二、迈克尔逊干涉仪的结构与干涉条纹的形成原理1 迈克尔逊干涉仪的光路图图一迈克尔逊干涉仪光路图中光线从S发出，经过A分光板分为两束，其中反射的一束射到M1之后再度返回射至分光板，此时光线再度分为两束，反射光原路返回而透射光射到图一中o点，同时也是成像位置。
透射的光线则经过B到达反射镜M2，再度反射到达A，其中的反射光也到达刚才的o 点位置，两束光除相位之外的其他性质均相同（主要原因是频率与振幅相同），产生干涉。
B为补偿板，主要目的是便于计算光程差。
上述B板已经根据第一次的反射光两次经过分光板的光程对透射光光程进行了调整，所以两光线之间的光程差只在于从分光板到反射镜M i(i=1,2)的距离之差。
所以通过反射镜的位置调整即可实现对光程的调整。
2 迈克尔逊干涉仪的具体结构图二迈克尔逊干涉仪的具体结构实验用迈克尔逊干涉仪通过调节接受第一次的反射光的反射镜来进行不同光的光路调节，在粗调手轮之外有微调手轮，可以进行动镜位置的调节，光源正对定镜入射。
在正式实验之前，需要对定镜以及动镜的取向进行一定的调整。
三、仪器的调节方法1 凸透镜的调节调节凸透镜使得视野之中充满光亮的情况，用光屏在两处反射镜确定光的范围，调节凸透镜直到反射镜被充分照亮。
2 干涉仪的调整首先调节水平调节螺钉，确定干涉仪水平放置。
调节外光路，使得光完全照亮半透半反镜和反射镜，而且两个光路大致等光程（光程从半透半反镜的后表面银膜量起，调节光程使用粗调手轮。
）。
然后在凸透镜与反射镜之间的位置放置笔尖。
调节动镜与定镜的调节螺钉使得多重影子重叠（先调节水平方向重叠，然后进行竖直方向的调整）。
3 实验中遇到的问题及其解决（1）干涉条纹始终不稳定，随人眼的左右移动吞吐首先确定人眼左右移动时吞吐条纹的方式，以此确定平面反射镜与另一个反射镜之间的不平行程度，并以此调节定镜的螺钉。
迈克尔逊干涉仪的调整和使用概要
注意事项
转动微动手轮时，粗动手轮随之转动；但在转动 粗动手轮时，微动手轮并不随之转动，因此在读 数前必须调整零点。 为了使测量结果正确，必须避免引入空程，在调 整好零点后，应将手轮按原方向转几圈，直到干 涉条纹开始均匀移动后，才可测量。 绝对不许用手触摸各光学元件，也不许用任何东 西擦拭。 激光不能直射入眼。光纤易断，不可压折。
表面镀有金属膜的平面镜，具有较高的反射率，垂直固定在拖板上，它 的法线严格地与丝杆平行。倾角可用镜背后面的三颗滚花螺丝13来调节。 (4) 定镜部分 定镜M2是与M1相同的平面镜。调节水平拉簧螺钉15、垂直拉簧螺钉12可 分别使M2在水平、垂直方向转过一微小的角度。定镜部分还包括分光板 和补偿板。 (5) 读数系统和传动部分 1) 移动镜11（即M1）的移动距离毫米数可在机体侧面的毫米刻度尺5 上直接读得。 2) 粗调手轮2旋转一周，拖板移动1毫米，同时读数窗口3内的鼓轮也 转动一周，鼓轮每格为0.01毫米。 3) 微调手轮1每转过一周，拖板移动0.01毫米，读数鼓轮移动一格， 微调鼓轮每格表示为0.0001毫米。 所以，最后读数应为上述三者之和。 (6) 附件 支架杆是用来放置像屏用的，由加紧螺丝固定。
可见,只要测出干涉仪中M1移动的距离∆d ,并数出相 应的“吞吐”环数∆k,就可求出λ .
实验现象
2.面光源产生的定域干涉条纹
由面光源产生的在特定区域内存
C
d A θ D θ B 1 M1 M2'
在着的干涉现象，称为定域干涉。 1）等倾干涉
光程差为： AC BC AD
2
S
面光源产生的等倾干涉 2d 2d t an sin cos 2d cos 当d一定时，光程差只决定于入（出）射角θ ，干涉条纹 是一系列与不同倾角θ 相对应的明暗相间的同心圆环条 纹，这种相同倾角的光所产生的干涉，称为等倾干涉。
迈克尔逊干涉仪的调节与使用最定版
迈克尔逊干涉仪的调节和使用096041A 朱欢摘要：物理实验课的开设对激发学生的求知欲,拓宽其知识面,培养其创新思维能力等方面都具有重要意义.本文以迈克耳逊干涉仪实验为例,讨论了怎么利用迈克尔逊干涉仪测量透明介质的折射率和厚度还讨论了转动手轮时干涉条纹的吞吐以及干涉条纹的疏密的原因,而且还对能否用点光源做该验所满足的条件做出了讨论。
关键字:折射率(Refractive index),厚度(thickness),干涉条纹吞吐(interference fringe turnover),点光源(point source),干涉(interference)。
一、实验背景：迈克尔逊(Albert Abrham Michelson , 1852~1931)是美国芝加哥大学著名的实验物理学家，1881年迈克尔逊制成可测定微小长度、折射率和光波长的第一台干涉仪。
他又用干涉仪做了历史上极有价值的三个实验。
迈克尔逊因为精密仪器和借助这些所进行的光谱学和度量学等工作，获得了1907年度的诺贝尔物理学奖，成为了第一位获得诺贝尔物理学奖的美国人。
1896年迈克尔逊和莫雷最早用干涉仪观察到氢和Hα线是双线结构，并系统地研究了光谱线的精细结构，这在现代原子理论中起到了重要作用；迈克尔逊首次用干涉仪测得镉红线波长（λ=643.84696nm），并以此波长测定了标准米（1m=1553164.13镉红线波长）。
迈克尔逊干涉仪是近代干涉仪的一个原型，在它的基础上发展起了泰曼干涉仪，在制造高质量的光学仪器工厂中应用很广，如用于检测棱镜、透镜和平面镜的质量等。
又如风洞中研究气流变化的马赫-曾德尔（Mach-Zehnder）干涉仪以及现代蓬勃发展的各类干涉调制光谱仪也是以此为基础的。
这些仪器在近代物理和计量技术中被广泛的应用。
二、实验理论分析：(一)、迈克尔逊干涉仪：迈克尔逊干涉仪是根据分振幅的干涉原理制成双光束干涉的精密实验仪器。
它的主要特点：两相干光束分得很开；光程差的改变可以通过移动一个反射镜（或在光路中加入另一种介质）实现。
实验十五 迈克尔逊干涉仪的调节及使用
实验五迈克尔逊干涉仪的调节及使用【实验目的】（1）了解迈克尔逊干涉仪的光学结构及干涉原理，学习其调节和使用方法；（2）学习一种测定光波波长的方法，加深对等倾、等厚干涉的理解。
【实验仪器】迈克尔逊干涉仪、He-Ne激光器、白炽灯等。
【实验原理】迈克尔逊干涉仪是l883年美国物理学家迈克尔逊（A.A.Michelson）和莫雷（E.W.Morley）合作，为研究“以太漂移实验而设计制造出来的精密光学仪器。
用它可以高度准确地测定微小长度、光的波长、透明体的折射率等。
后人利用该仪器的原理，研究出了多种专用干涉仪，这些干涉仪在近代物理和近代计量技术中被广泛应用。
1.干涉仪的光学结构迈克尔逊干涉仪的光路和结构如图1与2所示。
M1、M2是一对精密磨光的平面反射镜，M1的位置是固定的，M2可沿导轨前后移动。
G1、G2是厚度和折射率都完全相同的一对平行玻璃板，与M1、M2均成45°角。
G1的一个表面镀有半反射、半透射膜A，使射到其上的光线分为光强度差不多相等的反射光和透射光；G1称为分光板。
当光照到G1上时，在半透膜上分成相互垂直的两束光，透射光（1）射到M1，经M1反射后，透过G2，在G1的半透膜上反射后射向E；反射光（2）射到M2，经M2反射后，透过G1射向E。
由于光线（2）前后共通过G1三次，而光线（1）只通过G1一次，有了G2，它们在玻璃中的光程便相等了，于是计算这两束光的光程差时，只需计算两束光在空气中的光程差就可以了，所以G2称为补偿板。
当观察者从E处向G1看去时，除直接看到M2外还看到M1的像M1ˊ。
于是（1）、（2）两束光如同从M2与M1ˊ反射来的，因此迈克尔逊干“形成”的空气薄膜的干涉等效。
反射镜M2的移动采用蜗轮蜗杆传动系统，转动粗调手轮（2）可以实现粗调。
M2移动距离的毫米数可在机体侧面的毫米刻度尺（5）上读得。
通过读数窗口，在刻度盘（3）上可读到0.01mm；转动微调手轮（1）可实现微调，微调手轮的分度值为1×10-4mm。
实验7 迈克尔逊干涉仪的调整与使用
实验7 迈克尔逊干涉仪的调整与使用迈克尔逊干涉仪是一种分振幅的双光束干涉测量仪器，是美国科学家迈克尔逊（A.A.Michelson）于1881年设计制造的一种精密干涉测量仪器，可用于测量光波波长、折射率、物体的厚度及微小长度变化等，其精度可与光的波长比拟。
迈克尔逊干涉仪在历史发展史上起了很大的作用，迈克尔逊及其合作者曾用此仪器做了“以太漂移”实验、用光波波长标定米尺长度、推断光谱精细结构三项著名实验，第一项实验解决了当时关于“以太”的争论，为爱因斯坦建立狭义相对论奠定了基础，第二项实现了长度单位的标准化（用镉红光作为光源标定标准米尺长度，建立了以光波为基准的绝对长度标准），第三项工作研究了光源干涉条纹可见度随光程差变化的规律，并以此推断光谱。
迈克尔逊和莫雷因在这方面的杰出成就获得了1907年诺贝尔物理学奖。
迈克尔逊干涉仪结构简单、光路直观、精度高，其调整和使用具有典型性，根据迈克尔逊干涉仪基本原理发展的精密干涉测量仪器已经广泛应用于生产和科研领域。
因此，了解它的基本结构，掌握其使用方法很有必要。
实验目的1、了解迈克尔逊干涉仪的结构及工作原理，掌握其调试方法。
2、学会观察非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉及白光干涉条纹。
3、学会用迈克尔逊干涉仪测量激光波长及钠光双线波长差。
实验原理1、迈克尔逊干涉仪的结构及工作原理图1 迈克尔逊干涉仪结构图2 迈克尔逊干涉仪光路迈干仪由分光镜1G 、补偿板2G 、两反射镜1M 、2M 和观察屏E 组成，分光镜的后表面镀有半透半反射膜，将入射光分成两束，一束透射光1，一束反射光2，这两束光分别被1M 、2M 反射后，经半透半反射膜的反射和透射在观察屏上相遇，由于这两束光是相干光，在屏上干涉产生干涉条纹，其光路如上图所示。
‘2M 是2M 被分光镜反射所成的像，光束1和光束2之间的干涉等效于1M 、‘2M 之间空气膜产生的干涉。
补偿板是一个与分光镜平行放置且材料、厚度完全相同的玻璃板，其作用是补偿两束光使得两束光在玻璃中的光程相等。
迈克尔逊干涉仪的调整与使用
实验十 迈克尔逊干涉仪的调整与使用光的干涉现象是光的波动性的一种表现．当一束光被分成两束，经过不同路径再相遇时，如果光程差小于该束光的相干长度，将会出现干涉现象．迈克尔逊干涉仪是一种利用分割光波振幅的方法实现干涉的精密光学仪器．自1881年问世以来，迈克尔逊曾用它完成了三个著名的实验：否定“以太”的迈克尔逊—莫雷实验，光谱精细结构和利用光波波长标定长度单位．迈克尔逊干涉仪结构简单、光路直观、精度高，其调整和使用具有典型性．根据迈克尔逊干涉仪的基本原理发展的各种精密仪器已广泛应用于生产和科研领域．【实验目的】1．了解迈克尔逊干涉仪的结构原理和调节方法；2．观察非定域干涉、定域等倾干涉、等厚干涉及白光干涉现象；3．测量光波波长，了解条纹可见度等概念的物理意义．【实验原理】1．迈克尔逊干涉仪的结构原理迈克尔逊干涉仪的典型光路如图1所示． 图中Μ1和Μ2是两面平面反射镜，分别装在相互垂直的两臂上．Μ1位置固定而Μ2可通过精密丝杆沿臂长方向移动；Μ2倾角固定而Μ1的倾角可通过背面螺丝调节．G 1和G 2是两块完全相同的玻璃板，在G 1的后表面上镀有半透明的银膜，能使入射光分为振幅相等的反射光和透射光，称为分光板．G 1和G 2与M 1和M 2成45℃角倾斜安装．由光源发出的光束，通过分光板G 1分成反射光束1和透射光束2，分别射向M 2和M 1，并被反射回到G 1．由于两束光是相干光，从而产生干涉．干涉仪中G 2称为补偿板，是为了使光束2也同光束1一样地三次通过玻璃板，以保证两光束间的光程差不致过大(这对使用单色性不好的光源是必要的)．E图1 迈克尔逊于涉仪的典型光路 由于G 1银膜的反射，使在M 2附近形成M 1的一个虚象M 1＇．因此，光束1和光束2的干涉等效于由M 2和M 1＇之间空气薄膜产生的干涉．2．等倾干涉(定域干涉)如图2所示，波长为λ的光束y 经间隔为d 的上下两平面M 2 和M 1＇反射，反射后的光束分别为y 1和y 2．- 51 -设y 1经过的光程为l ，y 2经过的光程为l +Δl ，Δl 即为这两束光的光程差（Δ l = BD AB +），如果入射角为θ，则图2 等倾干涉光路图θΔcos 2d l =当λθΔk cos d l ==2时，为亮纹2122λθΔ)k (cos d l +==时，为暗纹 其中k 为整数，称干涉级序数，与某条干涉条纹对应．M 1＇、M 2上下表面平行时，可以观察到明暗相间的圆形条纹，这种干涉叫等倾干涉．M 2镜每移动增加或减少λ / 2距离，视场中心就吐出一个环纹或吞进一个环纹．视场中干涉条纹变化或移过的数目ΔN 与M 2移动距离Δd 间的关系是：Δd = ΔN × λ / 2 （1）上式表明，已知M 2移动的距离，并记录ΔN ，就可确定光的波长．观察干涉圆环的环心，如增大d ，k也增大，环心的级次也增大，环心不断吐出环纹，（a）（b）图3 干涉条纹- 52 -环纹增多变密；如减小d ，则发生相反的情景，环心不断吞进环纹，条纹减少变疏（见图3（a））．如果M 1＇和M 2不平行，这时就能观察到等厚直条纹（有时微有弯曲，见图3（b ））． 当由双单色波组成的光源(或是由一定波长范围的实际光源)发出的光束入射至迈克尔逊干涉仪时，观测到的干涉条纹随光程差的变化（变动M 2的位置），干涉条纹的视见度将发生周期性的变化．若光源包含两种波长接近的光λ1，λ2，如满足12λk d =， 干涉条纹为亮纹2222λλ+=k d ， 干涉条纹为暗纹212212=−λλd d（2） 则λ1的亮纹与λ2的暗纹相互叠加，视场模糊．当d 改变为d ＇，并满足1'2λk d ′=， 干涉条纹为亮纹22'2λλ+′=k d ， 干涉条纹为亮纹视场中条纹变得清晰．当d ＇改变为d ′′，并满足12λk d ′′=′′， 干涉条纹为亮纹23222λλ+′′=′′k d ， 干涉条纹为暗纹232212=′′−′′λλd d（3） 视场中条纹又变得模糊．这样视场中的条纹由模糊到清晰又到模糊．由式（3）-（2）得1)11(212=−Δλλd（4） 其中d d d −′′=Δ，因为λ1，λ2 接近，λ1λ2 = λ 2，- 53 -非定域干涉 d Δ2)(221λλλλΔ=−= （5）由上式可知，如测出相邻两次条纹模糊时M 2的移动距离Δd 则可得到双单色波的波长差Δλ．3．非定域干涉如图4所示，一个点光源S 发出的光束经干涉仪M 1＇和M 2反射后，相当于由两个虚光源S 1和S 2发出的相干光束，S 1和S 2间的距离为M 1＇和M 2间距两倍，将观察屏放入光场叠加区的任何位置处，都可观察到干涉条纹，这种条纹称为非定域干涉条纹．【实验仪器】 WSM -100型迈克尔逊干涉仪、钠灯、毛玻璃屏、CCD 、透镜、计算机系统、激光器、扩束镜、白炽灯．【实验内容】1．调整迈克尔逊干涉仪观察等倾干涉条纹在钠光灯管前覆盖一毛玻璃片，即成为扩展面光源．先移动M 1使之与M 2离G 1的距离大致相等，然后将一小孔板覆在毛玻璃上，形成点光源，并使小孔与G 1等高，此时在E 处可观察到分别被M 1与M 2及G 1反射的光点像．当微动M 1背后的螺丝时，可发现某一亮点随之移动，旋动不同的螺丝，可使亮点向不同方向移动．只要使两个最亮的像点在视场中心的位置完全重合，就说明M 1与M 2已接近严格平行．此时取下小孔板，一般即可观察到干涉条纹．若看不到条纹或条纹非常模糊，则可再稍许改变一下M 2的位置，甚至重新放上小孔板，再检查两个亮点的重合情形，直至能观察到干涉条纹为止．若发现干涉条纹不是同心圆环或条纹的圆心不在视场中央，则还需仔细微调M 1背面的螺丝(动作必须极其轻缓)，以获得同心圆环状条纹．当观察眼睛上下、左右移动时，如果条纹出现“吞”、“吐”等现象，则还必须进一步细调水平拉簧螺丝或垂直拉簧螺丝，直至条纹的“吞”、“吐”变化基本消失并与视场中心对称为止．这时M 1与M 2严格平行，呈现出典型的等倾干涉条纹．在E 处放置透镜和CCD ，仔细调节透镜和CCD 的位置，直到计算机屏幕上出现清晰的等倾干涉条纹．2．测定钠光的波长观察到等倾干涉条纹后，移动M 2的位置，可观察到干涉条纹从圆环中心“吞”入或“吐”出现象，记录与干涉条纹“吞”入或“吐”出50条(ΔN = 50)相对应的Δd 值，至少测六次以上．根据(1)式用逐差法计算钠光灯光波波长的实验值．(数据表格自拟)．3．测定钠双线（D 1，D 2）的波长差移动M 2的位置，测出相邻两次条纹模糊时M 2的移动距离Δd ，重复3次，取其平均，依据（5）式计算钠双线的波长差Δλ．4．观察非定域干涉现象- 54 -调节激光器出射激光的方位，使激光束垂直照射到G1上，在E处用毛玻璃屏接收，可观察到分别被M1与M2及G1反射的激光斑，当微动M1背后的螺丝时，可发现某一亮点随之移动，旋动不同的螺丝，可使亮点向不同方向移动．只要使两个最亮的像点在视场中心的位置完全重合，就说明M1与M2已接近严格平行．用扩束镜扩展激光束，即在毛玻璃屏上可观察到弧形条纹，仔细微调M1背面的螺丝（动作必须极其轻缓），以获得同心圆环状条纹．移动M2的位置，可观察到干涉条纹从圆环中心“吞”入或“吐”出现象．5．观察白光干涉现象移动M2的位置，使干涉条纹变疏，变粗．当毛玻璃屏上只剩下极少数圆环时，微调M1背面的一个螺丝，使M1与M2形成一个很小的角度，干涉圆环变成弧形条纹，缓慢移动M2的位置，当弧形条纹的曲率半径的方向发生变化（凸变凹）时，即为d = 0附近，此时换上白光光源，继续缓慢移动M2的位置，直到视场中出现彩色条纹．【注意事项】1．不能用手触摸各光学元件．2．调节M1背后的螺丝和微调螺钉时均应缓缓旋转．3．不要让激光直射入眼．【思考题】1．试根据迈克尔逊干涉仪的光路，说明各光学元件的作用，并简要叙述调出等倾干涉、等厚干涉和白光干涉条纹的条件及程序．2．如何利用干涉条纹“吞”、“吐”现象，测定单色光的波长?3．在根据干涉条纹视见度周期变化的规律测定钠双线波长差的方法中，你是如何理解视见度的变化规律？4．试总结迈克尔逊尔涉仪的调整要点及规律．5．在观测等倾干涉条纹，使M1与M2逐渐接近时，干涉条纹将越来越疏，试描述并说明在零光程处所观察到的现象．- 55 -。
实验十二迈克尔逊干涉仪的调整及使用
丝杆穿过螺母，当丝杆旋转时，拖板能前后移动，带动固定在其上的移动镜11（即M1） 在导轨面上滑动，实现粗动。M1是一块很精密的平面镜，表面镀有金属膜，具有较高的 反射率，垂直地固定在拖板上，它的法线严格地与丝杆平行。倾角可分别用镜背后面 的三颗滚花螺丝13来调节，各螺丝的调节范围是有限度的，如果螺丝向后顶得过松在 移动时，可能因震动而使镜面有倾角变化，如果螺丝向前顶得太紧，致使条纹不规 则，严重时，有可能将螺丝丝口打滑或 4 5 6 3 平面镜破损。 7 （４）定镜部分 8 定镜M2与M1是相同的一块平面镜，固 2 定在导轨框架右侧的支架上。通过调节 其上的水平拉簧螺钉15使M2在水平方向转 过一微小的角度，能够使干涉条纹在水 1 平方向微动；通过调节其上的垂直拉簧 图 5 — 12 — 2 螺钉16使M2在垂直方向转过一微小的角 度，能够使干涉条纹上下微动；与三颗滚花螺丝13相比，15、16改变M2的镜面方位小得 多。定镜部分还包括分光板P1和补偿板P2，前面原理部分已介绍。 （５）读数系统和传动部分 １）移动镜11（即M1）的移动距离毫米数可在机体侧面的毫米刻尺5上直接读得。 ２）粗调手轮2旋转一周，拖板移动1毫米,即M2移动1毫米，同时，读数窗口3内的 -2 鼓轮也转动一周，鼓轮的一圈被等分为100格，每格为10 毫米，读数由窗口上的基准 线指示。 ３）微调手轮1每转过一周，拖板移动0.01毫米，可从读数窗口3中可看到读数鼓 -4 轮移动一格，而微调鼓轮的周线被等分为100格，则每格表示为10 毫米。所以，最后 读数应为上述三者之和。 （６）附件 支架杆17是用来放置像屏18用的，由加紧螺丝12固定。 ２．迈克尔逊干涉仪的调整 （１）按图5—12－3所示安装 H e－N e 激光器和迈克尔逊干涉仪。打开 H e－N e 激光器的电源开关，光强度旋扭调至中间，使激光束水平地射向干涉仪的分光板P1。 （２）调整激光光束对分光板P1的水平方向入射角为45度。 如果激光束对分光板P1在水平方向的入射角为45度，那么正好以45度的反射角向动 镜M1垂直入射，原路返回，这个像斑重新进入激光器的发射孔。调整时，先用一张纸片 将定镜M2遮住，以免M2反射回来的像干扰视线，然后调整激光器或干涉仪的位置，使激 光器发出的光束经P1折射和M1反射后，原路返回到激光出射口，这已表明激光束对分光 板P1的水平方向入射角为45度。 （３）调整定臂光路 将纸片从M2上拿下，遮住M1的镜面。发现从定镜M2反射到激光发射孔附近的光斑有
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印象
总分
注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。
得分
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批改日期
深圳大学实验报告
课程名称：大学物理实验1
实验名称：迈克尔逊干涉仪的调节与使用
学院：
专业：班级：
组号：指导教师：
报告人：学号：
实验地点
实验时间：年月日星期
实验报告提交时Biblioteka ：一、实验目的二、实验原理：
三、实验仪器：
四、实验内容和步骤：.
五、数据记录：
条纹变化数k1
位置读数d(mm)
条纹变化数k2
位置读数d(mm)
环差数△k=k2-k1
△di=d2-d1(mm)
六、数据处理：
七、实验结论与讨论：
八：问答题
1.用钠光调节干涉条纹时，如已确定使得叉丝的双影重合，但条纹并未出现，可能是什么原因？你怎么办？
2.如何利用等厚干涉条纹测出相干长度？
3.把折射率n=1.40的薄膜放入迈克尔逊干涉仪的一臂时，如果产生了7.0条条纹移动，求膜厚。