迈克尔逊干涉仪实验作业
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告英文回答:Michelson Interferometer Experiment Report。
Introduction。
The Michelson interferometer is an optical instrument that uses interference to measure the wavelength of light and the speed of light. It was invented by Albert A. Michelson in 1881. The interferometer consists of a light source, two mirrors, and a beam splitter. The light source is split into two beams by the beam splitter. One beam is reflected by one mirror and the other beam is reflected by the other mirror. The two beams are then recombined by the beam splitter and the interference pattern is observed.Methods。
This experiment determined the speed of light using aMichelson interferometer. The following apparatus was used: 1A Michelson interferometer。
2A helium-neon laser。
3A power supply。
4A photodetector。
5A digital oscilloscope。
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告
实验目的:
通过迈克尔逊干涉仪实验,验证光的干涉现象,并测量出光的波长。
实验仪器:
迈克尔逊干涉仪、激光器、准直器、平面镜、半反射镜、移动平台、测微器等。
实验原理:
迈克尔逊干涉仪是利用光的干涉现象来测量光的波长的仪器。
当两束光线相遇时,它们会产生干涉现象,通过观察干涉条纹的移动来测量光的波长。
实验步骤:
1. 将激光器通过准直器照射到半反射镜上,使光线分为两束。
2. 一束光经过半反射镜反射后直接到达移动平台上的平面镜,另一束光经过半反射镜反射后再次反射到达平面镜。
3. 调整平面镜的位置,使两束光线在移动平台上相遇并产生干涉现象。
4. 观察干涉条纹的移动,并利用测微器测量移动平台的位移。
实验结果:
通过实验观察和测量,我们成功观察到了干涉条纹的移动,并利用测微器测量出了移动平台的位移。
根据位移和干涉条纹的移动情况,我们计算出了光的波长为xxx。
实验结论:
通过迈克尔逊干涉仪实验,我们成功验证了光的干涉现象,并测量出了光的波长。
实验结果与理论值相符,实验达到了预期的目的。
存在问题及改进措施:
在实验过程中,我们发现实验中光路的调整对实验结果有一定
的影响,需要更加精细的调整。
在以后的实验中,我们将更加注意
光路的调整,以提高实验的精确度。
自我评价:
本次实验中,我们团队成员积极配合,认真完成了实验任务,
并取得了较好的实验结果。
在实验过程中,我们也发现了一些问题,并及时进行了改进。
希望在以后的实验中能够更加注重实验细节,
提高实验的精确度和可靠性。
迈克尔逊干涉仪的使用实验报告
迈克尔逊干涉仪的使用实验报告
实验目的,通过使用迈克尔逊干涉仪,了解干涉现象的产生原理,掌握干涉仪的使用方法,以及通过实验观察和测量,验证干涉
理论。
实验原理,迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象测量光波波长、折射率等物理量的仪器。
它由半透明镜、全反射镜和光源等部件组成。
当光波通过半透明镜分为两束光线,分别经过不同路径反射后
再次汇聚在半透明镜上时,会产生干涉现象。
通过观察干涉条纹的
变化,可以得到有关光波性质的信息。
实验步骤:
1. 调整迈克尔逊干涉仪,使得两束光线在半透明镜上产生明显
的干涉条纹。
2. 观察干涉条纹的变化,记录下不同条件下的干涉图样。
3. 通过调节干涉仪的各个部件,测量干涉条纹的间距、角度等
参数。
4. 根据测量数据,计算出光波的波长、折射率等物理量。
实验结果,通过观察和测量,得到了不同条件下的干涉条纹图样,并且测量了干涉条纹的间距、角度等参数。
根据计算得到的数据,验证了干涉理论,并且得到了光波的波长、折射率等物理量的结果。
实验总结,通过这次实验,我们深入了解了迈克尔逊干涉仪的使用方法,掌握了干涉现象的产生原理,并且通过实验观察和测量验证了干涉理论。
这次实验对我们加深了对光学原理的理解,提高了实验操作能力,是一次很有意义的实验。
迈克尔逊干涉仪的使用实验报告
迈克尔逊干涉仪的使用实验报告
实验目的,通过使用迈克尔逊干涉仪,观察干涉条纹的形成及
其变化规律,加深对干涉现象的理解。
实验仪器与材料,迈克尔逊干涉仪、激光器、准直透镜、半反
射镜、平台、调节螺丝等。
实验步骤:
1. 将迈克尔逊干涉仪放置在水平平台上,并调整好仪器的位置。
2. 用激光器照射光线到准直透镜上,使其成为平行光。
3. 将平行光照射到半反射镜上,使其一部分光线反射到一面平
板上,另一部分光线透射到另一面平板上。
4. 调节半反射镜和平板的位置,使得两路光线相互干涉。
5. 观察在干涉仪屏幕上出现的干涉条纹,并记录其形状和变化
规律。
实验结果与分析:
在实验中,我们观察到了在迈克尔逊干涉仪屏幕上出现的清晰的干涉条纹。
随着半反射镜和平板的微小调节,我们发现干涉条纹的间距和形状会发生变化。
通过仔细观察和记录,我们发现了干涉条纹的规律,并且加深了对干涉现象的理解。
自查与总结:
在实验过程中,我们需要仔细调节仪器,以确保干涉条纹的清晰度和稳定性。
同时,观察和记录干涉条纹的变化规律也需要耐心和细心。
在今后的实验中,我们需要更加熟练地操作迈克尔逊干涉仪,加深对干涉现象的理解,并且在实验中更加注重数据的准确性和实验结果的分析。
通过这次实验,我们对干涉现象有了更深入的认识,也掌握了使用迈克尔逊干涉仪的技巧和方法。
迈克尔逊干涉仪实验报告
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实验目的:
本实验旨在通过搭建迈克尔逊干涉仪,观察干涉条纹的形成,并利用干涉条纹的移动来测量光的波长。
实验仪器和材料:
1. 迈克尔逊干涉仪。
2. 高精度平行玻璃板。
3. 白光源。
4. 透镜。
5. 三脚架。
6. 旋转平台。
实验步骤:
1. 搭建迈克尔逊干涉仪,保证光路的稳定和平行度。
2. 调整干涉仪的镜片位置,使得干涉条纹清晰可见。
3. 使用旋转平台改变其中一个镜片的位置,观察干涉条纹的移
动情况。
4. 利用透镜将干涉条纹投影到屏幕上,测量干涉条纹的间距。
实验结果:
通过实验观察,我们成功地观察到了干涉条纹的形成,并且利
用干涉条纹的移动成功测量了光的波长。
实验结果与理论值吻合较好,验证了迈克尔逊干涉仪的可靠性和精确性。
实验分析:
在实验中,我们发现干涉条纹的移动与镜片的位置变化呈线性
关系,这与理论预期相符。
同时,通过测量干涉条纹的间距,我们
也成功地计算出了光的波长,并且与标准值相比具有较高的精确度。
实验结论:
本次实验通过搭建迈克尔逊干涉仪,成功观察到了干涉条纹的
形成并测量了光的波长。
实验结果表明,迈克尔逊干涉仪可以有效
地用于光学实验,并且具有较高的精确度和可靠性。
通过本次实验,我们对干涉现象有了更深入的理解,并且掌握了一种新的测量光波
长的方法。
迈克尔逊干涉仪实验报告
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实验目的,通过迈克尔逊干涉仪观察干涉现象,验证光的波动性,并测量光的波长。
实验仪器,迈克尔逊干涉仪、白光光源、准直器、透镜、分光镜、反射镜、测微器等。
实验原理,迈克尔逊干涉仪利用分束镜将光分为两束,经过不
同路径后再次合成,观察干涉条纹的变化来测量光的波长。
实验步骤:
1. 将白光光源通过准直器发出的平行光照射到分光镜上,分光
镜将光分为两束。
2. 一束光经过反射镜反射后再次通过分光镜,另一束光则直接
通过分光镜。
3. 两束光分别经过不同路径后再次合成,观察干涉条纹的变化。
4. 通过调节反射镜的位置,使得干涉条纹清晰,测量反射镜的位移来计算光的波长。
实验结果,通过实验观察,成功观察到了干涉条纹的变化,通过测量反射镜的位移计算出了光的波长为XXX。
实验总结,通过本次实验,加深了对光的波动性的认识,同时也熟悉了迈克尔逊干涉仪的使用方法。
在实验过程中,我们也发现了一些操作上的细节问题,例如调节仪器的精度要求较高,需要耐心和细心。
希望在以后的实验中能够更加熟练地操作仪器,提高实验的准确性和可靠性。
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告引言迈克尔逊干涉仪是一种利用光的干涉现象测量间距的仪器。
它是由美国物理学家亚伯拉罕·迈克尔逊于1881年发明的。
迈克尔逊干涉仪广泛应用于光学、激光技术、光纤通信等领域。
本实验旨在通过搭建迈克尔逊干涉仪并进行实验,了解其原理和应用。
实验设备•He-Ne氦氖激光器•1/10波片•片玻璃•半反射膜•波长计•读数显微镜•测距器实验原理迈克尔逊干涉仪利用光的波动性和波的干涉原理进行测量。
它由一个分束器、一面半反射镜、两面平行平板镜和一个光源组成。
光源发出的光经过分束器分为两束,一束经过半反射镜反射,另一束直接透射,然后它们分别在两面平行平板镜上反射,并最后再次汇聚在一起。
当两束光相遇时,会产生干涉现象。
通过调节其中一个平板镜的位置,可以使反射光程差发生变化,从而观察到干涉现象的变化。
实验步骤1.搭建迈克尔逊干涉仪。
安装好分束器、半反射镜和两面平行平板镜,并精确调整位置和方向。
2.打开He-Ne氦氖激光器,并调整光源位置和方向,使得光能够正常通过分束器。
3.将1/10波片放置在半反射镜旁边的光路上,调整它的角度,使得一部分光能够通过。
4.在反射光路上插入片玻璃,观察干涉条纹。
5.通过调整其中一个平板镜的位置,改变反射光程差,观察干涉条纹的变化。
6.使用读数显微镜和测距器,测量不同光程差下的干涉条纹的移动和位置。
实验结果与分析在实验中,我们观察到了干涉条纹的变化。
随着平板镜位置的调整,干涉条纹的位置发生了移动。
通过测量不同光程差下的干涉条纹的移动,我们得到了一组数据。
根据这组数据,我们可以计算出光的波长。
结论通过利用迈克尔逊干涉仪进行实验,我们成功观察到了干涉条纹的变化,并进行了测量。
实验结果证实了迈克尔逊干涉仪的原理,并且得到了光的波长的计算值。
迈克尔逊干涉仪在光学和激光技术中有着广泛的应用,了解和掌握它的原理和使用方法对于进一步研究和应用光学技术具有重要意义。
参考文献1.Smith, Robert W. (1998).。
迈克尔逊干涉仪实验报告
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实验目的,通过迈克尔逊干涉仪观察干涉现象,了解光的干涉原理。
实验仪器,迈克尔逊干涉仪、激光器、反射镜、分束镜、干涉滤光片等。
实验原理,迈克尔逊干涉仪利用激光器发出的单色光,经过分束镜分成两束光线,分别经过反射镜反射后再次合成,形成干涉条纹。
通过调节反射镜的位置,可以观察到干涉条纹的变化,从而了解光的干涉原理。
实验步骤:
1. 将激光器放置在迈克尔逊干涉仪的一端,使激光通过分束镜分成两束光线。
2. 调节反射镜的位置,使两束光线分别经过反射后再次合成,观察干涉条纹的形成。
3. 通过调节反射镜的位置,观察干涉条纹的变化,并记录下观察到的现象。
实验结果,通过观察,我们成功观察到了干涉条纹的形成,并且通过调节反射镜的位置,观察到了干涉条纹的变化。
实验结果与理论预期相符。
实验总结,通过本次实验,我们深入了解了光的干涉原理,并通过观察干涉条纹的变化,加深了对光的波动性质的理解。
同时,我们也掌握了迈克尔逊干涉仪的使用方法,为今后的实验打下了良好的基础。
自查报告,在实验过程中,我们严格按照实验步骤进行操作,确保实验结果的准确性。
同时,在观察和记录实验结果时,也认真对待,确保实验数据的可靠性。
在今后的实验中,我们将继续保持严谨的态度,不断提高实验操作的技能,为科学研究做出更大的贡献。
迈克尔逊干涉仪实验作业
迈克尔逊干涉仪实验作业一、背景介绍迈克尔逊干涉仪是一种经典的光学干涉仪,最早由美国物理学家亚伯拉罕·迈克尔逊发明,用于测量光的波长和空气折射率等。
迈克尔逊干涉仪的基本原理是利用半反射的平面镜将光分成两束,再将两束光通过一组反射镜使其相遇,形成干涉图样,从而测量光的相位差和差异等。
二、实验目的本次实验的目的是掌握迈克尔逊干涉仪的基础原理和操作技能,了解光的干涉现象和波动性质,熟悉实验中的调节和测量方法,以及检验实际光程差是否符合理论计算。
三、实验装置实验所用的迈克尔逊干涉仪主要由以下部分组成:1.激光器:用于产生单色、单向、相干的光源。
2.双缝:将激光光束分为两束,要求光波前上有相同的相位差。
3.两面反射镜:将两束光线反射回来再次相遇。
4.单光束接收器:用于接收反射后的光,观察干涉图样。
四、实验步骤1.打开激光器,调节角度,使其正对双缝,调节位置,使激光束通过双缝后相交于一点。
2.调整两面反射镜,使光线分别反射到单光束接收器上,观察两个接收器上的光强是否相等,如不相等,调节反射镜位置,使两束光线再次相遇。
3.可以使用微调器调整其中一面反射镜的位置,使两个接收器上显示的干涉条纹清晰,可以集中为亮的点或暗的点。
4.记录调整后的两面反射镜位置,分别记为L1和L2,再记录单次测量时的干涉条纹数目为N。
5.换另一块反射镜或改变反射镜的使用方法,二次测量L1和L2,以及干涉条纹数目N,重复上述步骤直至所有实验测量完成。
五、实验结果与数据处理通过实验测得的数据,可以得出迈克尔逊干涉仪实际的光程差,根据理论计算公式得到实际值与计算值的误差,检验是否满足精度要求。
六、与分析通过实验,我们可以了解迈克尔逊干涉仪的基本原理和操作方法,掌握检验光波相位、波长、折射率等参数的基本技能,这对于以后专业研究和实践都有好处。
同时,实验结果也能够检验理论推导的精度和准确性,锻炼我们的实验能力和科学素养。
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告
实验目的:
通过迈克尔逊干涉仪实验,验证干涉现象并测量光波的波长。
实验仪器:
迈克尔逊干涉仪、激光器、平面镜、半反射镜、旋转台、光电探测器等。
实验步骤:
1. 将激光器放置在迈克尔逊干涉仪的一端,使激光通过半反射镜分成两束光线。
2. 一束光线直接射向平面镜,另一束光线经过半反射镜后射向平面镜,然后两束光线再次汇聚在半反射镜处。
3. 调整半反射镜和平面镜的位置,使得两束光线在半反射镜处发生干涉。
4. 通过旋转台旋转半反射镜,观察干涉条纹的变化,并记录相关数据。
5. 利用光电探测器测量干涉条纹的强度分布,并分析得到的数据。
实验结果:
通过实验观察和数据分析,成功验证了干涉现象,并测量得到了光波的波长。
自查报告:
在实验过程中,我们注意到了一些问题,例如实验环境的稳定性对干涉条纹的影响、仪器的精度和灵敏度等。
在今后的实验中,我们将进一步改进实验条件,提高实验的精确度和可靠性。
同时,我们也会加强对干涉现象和光学原理的理解,以更好地掌握实验的关键技术和方法。
总结:
通过迈克尔逊干涉仪实验,我们不仅验证了干涉现象,还学到了许多光学实验的基本原理和方法。
这对我们的学习和研究都具有重要意义,也为我们今后的科学研究和工程实践提供了宝贵的经验和启示。
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告英文回答:Michaelson Interferometer Experiment Report。
The Michaelson interferometer is an optical instrument that utilizes interference to measure small displacements or changes in length. It consists of a light source, a beam splitter, two mirrors, and a detector. The basic principle of operation involves the division of a light beam into two coherent beams that are then reflected by the mirrors and recombined. The interference pattern produced by the recombined beams can be used to determine the displacement of one of the mirrors or a change in the wavelength of the light.In my experiment with the Michaelson interferometer, I set up the device as described above and used a helium-neon laser as the light source. I placed one mirror on a movable stage and the other mirror on a fixed platform. I thenshone the laser beam into the interferometer and aligned the mirrors so that the reflected beams recombined and produced an interference pattern on a screen.To measure the displacement of the movable mirror, I slowly moved the stage and observed the changes in the interference pattern. As the mirror moved, the path length of one of the beams changed, resulting in a shift in the interference pattern. By measuring the distance moved by the stage and the corresponding shift in the interference pattern, I was able to calculate the displacement of the mirror with high precision.In addition to measuring displacements, the Michaelson interferometer can also be used to measure changes in the wavelength of light. For example, if a gas cell is placedin one of the arms of the interferometer, the change in the refractive index of the gas will cause a change in the wavelength of the light passing through the cell. This change in wavelength can be detected by observing the shift in the interference pattern.The Michaelson interferometer is a versatile instrument that has found applications in a wide range of fields, including metrology, spectroscopy, and gravitational wave detection. It is a powerful tool for measuring small displacements and changes in wavelength with high precision and accuracy.中文回答:迈克尔逊干涉仪实验报告。
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告一、实验题目:迈克尔逊干涉仪 二、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. 观察等倾干涉、等厚干涉现象;3. 利用迈克尔逊干涉仪测量He-Ne 激光器的波长;三、实验仪器:迈克尔逊干涉仪、He-Ne 激光器、扩束镜、观察屏、小孔光阑四、实验原理(原理图、公式推导和文字说明):在图M 2′是镜子M 2经A 面反射所成的虚像。
调整好的迈克尔逊干涉仪,在标准状态下M 1、M 2′互相平行,设其间距为d .。
用凸透镜会聚后的点光源S 是一个很强的单色光源,其光线经M 1、M 2反射后的光束等效于两个虚光源S 1、S 2′发出的相干光束,而S 1、S 2′的间距为M 1、M 2′的间距的两倍,即2d 。
虚光源S 1、S 2′发出的球面波将在它们相遇的空间处处相干,呈现非定域干涉现象,其干涉花纹在空间不同的位置将可能是圆形环纹、椭圆形环纹或弧形的干涉条纹。
通常将观察屏F 安放在垂直于S 1、S 2′的连线方位,屏至S 2′的距离为R ,屏上干涉花纹为一组同心的圆环,圆心为O 。
设S 1、S 2′至观察屏上一点P 的光程差为δ,则)1/)(41()2(222222222-+++⨯+=+-++=r R d Rd r R r R r d R δ (1)一般情况下d R >>,则利用二项式定理并忽略d 的高次项,于是有⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-++⨯+=)(12)(816)(2)(4222222222222222r R R dr r R dR r R d R r R d Rd r R δ (2)所以)sin 1(cos 22θθδRdd += (3) 由式(3)可知:1. 0=θ,此时光程差最大,d 2=δ,即圆心所对应的干涉级最高。
旋转微调鼓轮使M 1移动,若使d 增加时,可以看到圆环一个个地从中心冒出,而后往外扩张;若使d 减小时,圆环逐渐收缩,最后消失在中心处。
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告一、实验目的1、了解迈克尔逊干涉仪的结构和工作原理。
2、掌握迈克尔逊干涉仪的调节方法,观察等倾干涉和等厚干涉条纹。
3、测量激光的波长。
二、实验仪器迈克尔逊干涉仪、HeNe 激光器、扩束镜、毛玻璃屏、测量显微镜。
三、实验原理迈克尔逊干涉仪是一种利用分振幅法产生双光束干涉的精密光学仪器。
其光路图如下图所示:!迈克尔逊干涉仪光路图(从光源 S 发出的一束光射在分光板 G1 上,将光束分为两部分:反射光(1)和透射光(2)。
反射光(1)经平面镜 M1 反射后,透过G1 到达观察屏 E;透射光(2)经平面镜 M2 反射后,又被 G1 反射到达观察屏 E。
这两束光在 E 处相遇产生干涉。
当 M1 和 M2 垂直时,产生等倾干涉条纹。
此时,两束光的光程差为:\\Delta = 2d\cos\theta\其中,d 为 M1 和 M2 之间的距离,θ 为入射光与 M1 法线的夹角。
当光程差为波长的整数倍时,产生亮条纹;当光程差为半波长的奇数倍时,产生暗条纹。
当 M1 和 M2 有一定夹角时,产生等厚干涉条纹。
此时,两束光的光程差取决于 M1 和 M2 之间的距离变化。
四、实验内容及步骤1、仪器调节调节迈克尔逊干涉仪的底座水平,使干涉仪大致水平放置。
打开激光器,使激光束大致垂直入射到分光板 G1 上。
通过调节M1 和 M2 背面的螺丝,使反射回来的两束光重合在毛玻璃屏上,形成一个亮点。
放入扩束镜,使干涉条纹清晰可见。
2、观察等倾干涉条纹缓慢转动微调手轮,使 M1 移动,观察等倾干涉条纹的变化。
注意条纹的形状、疏密和级次的变化。
3、观察等厚干涉条纹稍微旋转 M2 下方的螺丝,使 M1 和 M2 有一定夹角,观察等厚干涉条纹的变化。
注意条纹的形状和弯曲方向。
4、测量激光波长当观察到清晰的等倾干涉条纹后,记录此时 M1 的位置 d1。
沿同一方向缓慢转动微调手轮,使条纹移动一定的条数(例如 50 条),再次记录 M1 的位置 d2。
实验一迈克尔逊干涉仪实验报告_2011.5.17
实验一迈克尔逊干涉仪实验报告_2011.5.17实验日期,2011年5月17日。
实验地点,XX大学实验室。
实验人员,XXX。
一、实验目的。
本实验旨在通过迈克尔逊干涉仪观察干涉条纹的产生,并通过实验验证干涉条纹的特性和规律。
二、实验仪器。
1. 迈克尔逊干涉仪。
2. 光源。
3. 透镜。
4. 半反射镜。
5. 平面镜。
6. 准直器。
7. 望远镜。
三、实验步骤。
1. 调整干涉仪使其工作在最佳状态。
2. 调整光源位置,使其与透镜成45度角,并通过准直器使光线垂直射入干涉仪。
3. 观察干涉条纹的产生,并记录下实验现象。
4. 通过调整半反射镜和平面镜的位置,改变干涉条纹的间距和形状。
5. 观察条纹的移动情况,验证干涉条纹的特性和规律。
四、实验结果。
通过实验观察,我们成功地观察到了干涉条纹的产生,并且通过调整仪器的位置,改变了条纹的间距和形状。
同时,我们也观察到了条纹的移动情况,验证了干涉条纹的特性和规律。
五、实验分析。
通过本次实验,我们深入理解了干涉条纹的产生原理和规律。
同时,我们也掌握了迈克尔逊干涉仪的调整方法和操作技巧。
六、实验结论。
本次实验通过迈克尔逊干涉仪观察了干涉条纹的产生,并验证了干涉条纹的特性和规律。
通过实验,我们对干涉现象有了更深入的理解,为今后的学习和研究打下了良好的基础。
七、实验改进。
在今后的实验中,可以尝试使用不同波长的光源,观察干涉条纹的变化情况,以及进一步探讨干涉条纹的特性和规律。
以上为本次迈克尔逊干涉仪实验的自查报告,如有不足之处,还请批评指正。
迈克尔逊干涉仪实验作业
迈克尔逊干涉仪的等倾干涉的特点麦克尔逊干涉仪观察的等倾干涉条纹是同心圆环状。
而且移动眼睛时不会有条纹移出和移入视场。
这样才能确保是等倾, 即两板平行。
迈克尔逊干涉仪发明历史是什么?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”漂移而设计制造出来的精密光学仪器。
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。
迈克尔逊和爱德华·威廉姆斯·莫雷使用这种干涉仪于1887年进行了著名的迈克耳孙-莫雷实验, 并证实了以太的不存在。
迈克尔逊干涉仪的最著名应用即是它在迈克尔逊-莫雷实验中对以太风观测中所得到的零结果, 这朵十九世纪末经典物理学天空中的乌云为狭义相对论的基本假设提供了实验依据。
迈克尔逊干涉仪还可测哪些物理量?一、传统迈克尔逊干涉仪的测量应.1.微小位移量和微振动的测量;采用迈克尔逊干涉技术,通过测量KDP晶体生长的法向速率和台阶斜率来研究其台阶生长的动力学系数、台阶自由能、溶质在边界层内的扩散特征以及激发晶体生长台阶的位错活性2.角度测量:仪器的两个反射镜由三棱镜代替, 反射镜组安装在标准被测转动器件的转动台上。
被测转角依照正弦原理转化成反射镜组两个立体棱镜的相应线位移,而后进行干涉测量, 小角度干涉仪测角分辨率达到10-3角秒量级。
3.薄透明体的厚度及折射率的同时测量在不放薄膜时调出白光干涉条纹, 而后插入透明薄膜, 在薄膜与光线垂直时调出白光干涉条纹后,记录此时动镜移动的距离, 再将薄膜偏转α角(45°比较方便),再调出白光干涉条纹, 再记录动镜移动的距离。
通过动镜这两次移动的距离和薄膜的偏转角, 就可以同时计算出待测薄膜的厚度和折射率。
4.气体浓度的测量:在迈克尔逊干涉仪的参考光路中, 放入一个透明气体室, 利用白炽灯做光源,在光程差为零的附近观察到对称的几条彩色条纹,中间的黑色条纹是等光程(Δ=0)精确位置。
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告英文回答:Michelson Interferometer Experiment Report。
The Michelson interferometer is a device that uses interference to measure the speed of light. It was invented by Albert Michelson in 1881, and it has since been used to make many important measurements, including the first measurement of the speed of light in a vacuum.The Michelson interferometer consists of two mirrors that are placed at a distance of several meters apart. A beam of light is split into two beams, and each beam is sent to one of the mirrors. The beams are then reflected back to the beam splitter, and they interfere with each other. The interference pattern can be used to measure the distance between the mirrors.The Michelson interferometer was used to make the firstmeasurement of the speed of light in a vacuum in 1887. Michelson and Edward Morley used the interferometer to measure the speed of light in two directions, and they found that the speed of light was the same in both directions. This result was unexpected, and it led to the development of the theory of special relativity.The Michelson interferometer is still used today to make measurements of the speed of light. It is also used to make measurements of other physical quantities, such as the wavelength of light and the index of refraction of a material.Here is an example of how the Michelson interferometer can be used to measure the speed of light:1. A beam of light is split into two beams, and each beam is sent to one of the mirrors.2. The beams are reflected back to the beam splitter, and they interfere with each other.3. The interference pattern is observed, and the distance between the mirrors is measured.4. The speed of light is then calculated using the following equation:```。
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告英文回答:Michelson Interferometer Experiment Report。
Introduction。
The Michelson interferometer is a scientific instrument used to measure the relative velocity between two objects.It was invented by Albert A. Michelson in 1881. The interferometer is based on the principle of interference, which occurs when two waves of the same frequency are superimposed on each other. The resulting wave pattern will have areas of constructive interference, where the waves reinforce each other, and areas of destructive interference, where the waves cancel each other out.Experimental Setup。
The Michelson interferometer consists of a light source,two mirrors, and a beam splitter. The light source emits a beam of light, which is split by the beam splitter into two beams. The two beams are then reflected by the mirrors and recombined by the beam splitter. The resulting beam is observed on a screen.Procedure。
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告英文回答:The Michelson interferometer is a device that uses interference to measure the speed of light. It was invented by Albert Michelson in 1887. The interferometer consists of two mirrors that are placed at a distance of about 20 meters apart. A beam of light is split into two beams, and each beam is reflected by one of the mirrors. The two beams are then recombined, and the interference pattern is observed.The speed of light can be calculated by measuring the distance between the mirrors and the time it takes for the light to travel from one mirror to the other and back. The speed of light can also be calculated by measuring the wavelength of the light and the frequency of the light.The Michelson interferometer was used to measure the speed of light in 1887. The speed of light was found to be299,792,458 meters per second. This value is still accepted today.The Michelson interferometer is a very precise instrument. It has been used to measure the speed of light to within a few parts per million. The Michelson interferometer has also been used to measure the wavelength of light and the frequency of light.The Michelson interferometer is a very important instrument. It has been used to make many important discoveries about the nature of light. The Michelson interferometer is still used today to measure the speed of light and to study the properties of light.中文回答:迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉测量光速的装置。
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告英文回答:Introduction。
The Michelson interferometer is a device that uses interference to measure the velocity of light, use in a certain direction. It was invented by Albert A. Michelsonin 1881. The interferometer consists of two mirrors that are placed at a distance of several meters apart. A beam of light is split into two beams, and each beam is reflected by one of the mirrors. The two beams are then recombined, and the interference pattern is observed.Procedure。
In my experiment, I used a Michelson interferometer to measure the velocity of light. I first set up the interferometer by placing the two mirrors on a table. I measured the distance between the mirrors to be 20 meters.I then used a helium-neon laser to produce a beam of light.I split the beam of light into two beams using a beam splitter. I directed one beam of light to each mirror. The two beams of light were reflected by the mirrors and recombined at the beam splitter. I observed theinterference pattern on a screen.Results。
迈克尔逊干涉仪的使用实验报告
迈克尔逊干涉仪的使用实验报告## 英文回答:Michelson Interferometer Experiment Report。
Introduction。
The Michelson interferometer is a device that uses interference to measure the speed of light and the index of refraction of a material. It was invented by Albert Michelson in 1881. The Michelson interferometer is a very sensitive instrument, and it has been used to make many important measurements.Theory。
The Michelson interferometer works by splitting a beam of light into two beams, which are then reflected by mirrors and recombined. The path length of one of the beams is varied, and the resulting interference pattern isobserved. The interference pattern can be used to measure the speed of light and the index of refraction of a material.Experiment。
In this experiment, we used a Michelson interferometer to measure the speed of light. We set up the interferometer on a table, and we used a laser as the light source. We aligned the mirrors so that the two beams of light were recombined at the center of the screen.We then used a ruler to measure the distance between the mirrors. We also measured the time it took for thelight to travel from one mirror to the other and back. We used this information to calculate the speed of light.Results。
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迈克尔逊干涉仪的等倾干涉的特点麦克尔逊干涉仪观察的等倾干涉条纹是同心圆环状。
而且移动眼睛时不会有条纹移出和移入视场。
这样才能确保是等倾,即两板平行。
迈克尔逊干涉仪发明历史是什么?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”漂移而设计制造出来的精密光学仪器。
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。
迈克尔逊和爱德华·威廉姆斯·莫雷使用这种干涉仪于1887年进行了著名的迈克耳孙-莫雷实验,并证实了以太的不存在。
迈克尔逊干涉仪的最著名应用即是它在迈克尔逊-莫雷实验中对以太风观测中所得到的零结果,这朵十九世纪末经典物理学天空中的乌云为狭义相对论的基本假设提供了实验依据。
迈克尔逊干涉仪还可测哪些物理量?一、传统迈克尔逊干涉仪的测量应用1. 微小位移量和微振动的测量;采用迈克尔逊干涉技术,通过测量KDP晶体生长的法向速率和台阶斜率来研究其台阶生长的动力学系数、台阶自由能、溶质在边界层内的扩散特征以及激发晶体生长台阶的位错活性2. 角度测量:仪器的两个反射镜由三棱镜代替,反射镜组安装在标准被测转动器件的转动台上。
被测转角依照正弦原理转化成反射镜组两个立体棱镜的相应线位移,而后进行干涉测量,小角度干涉仪测角分辨率达到10-3角秒量级。
3.薄透明体的厚度及折射率的同时测量在不放薄膜时调出白光干涉条纹,而后插入透明薄膜,在薄膜与光线垂直时调出白光干涉条纹后,记录此时动镜移动的距离,再将薄膜偏转α角(45°比较方便),再调出白光干涉条纹,再记录动镜移动的距离。
通过动镜这两次移动的距离和薄膜的偏转角,就可以同时计算出待测薄膜的厚度和折射率。
4.气体浓度的测量:在迈克尔逊干涉仪的参考光路中,放入一个透明气体室,利用白炽灯做光源,在光程差为零的附近观察到对称的几条彩色条纹,中间的黑色条纹是等光程(Δ=0)精确位置。
利用通入气体前后等光程位置的改变量,计算出气体的折射率,再利用气体的折射率与气体浓度的关系,计算出气体浓度。
4.引力波探测(超大型迈克尔逊干涉仪)引力波存在是广义相对论最重要的预言,对爱因斯坦引力波的探测是近一个世纪以来最重大的基础探索项目之一。
2.光纤迈克尔逊干涉仪的应用:(1).混凝土内部应变的测量把组成光纤迈克尔逊干涉仪的一个臂预埋到混凝土中,当混凝土内部发生膨胀、收缩或变形时,光纤迈克尔逊的白光干涉条纹发生变化,这样可以混凝土内部的一维和二维很小的应变状态进行测量,可以及时了解材料内部应变信息以及内部应变状态分布。
由于光纤传感器体积小,重量轻,柔软易于布置,可埋入性好,抗拉性好,耐腐蚀性强;不改变材料结构的受力状态;测量的成本低等特点。
(2). 地震波加速度的测量以全光纤迈克尔逊干涉仪为基础,研制出由地震敏感元件组成的单分量双光路加速度地震检波器样机,能同时精确检测空间三个方向加速度的三分量地震检波器就是一个重要的发展方向。
高灵敏度的加速度地震检波器是地震探测过程中检测地震波强度、方向和频率等物理量的传感器,在整个地震探测过程中的作用十分关键。
(3).温度的测量,透明液体、固体折射率或与折射率相关的浓度的测量: 哈尔滨智能光电科技有限公司研制了光纤迈克尔逊干涉测量实验系统,可以测量温度,透明液体、固体折射率或与折射率相关的浓度还有那些干涉仪,有什么用?菲索干涉儀菲索干涉儀(圖1)又可稱為光學平板,通常用來檢驗經過研磨或拋光加工的工件,例如測微器砧座、精測塊規、卡規、精密研磨平面、光學玻璃皆可使用菲索干涉儀來檢驗。
其加工狀況。
利用菲索干涉儀作檢驗的工件,表面須經過研磨或拋光加工,以求工件表面之反射光線有足夠強度,以便與菲索干涉儀的作用面所反射光線相干涉而形成色帶,因此一般加工表面,因為表面不光滑或太粗糙,工件表面之反射光線太弱,與菲索干涉儀的作用面所反射光線相干涉而形成色帶也太弱而無法分辨,另外,工件表面太粗糙時,空氣楔間隔也太大,造成條紋太密,以致肉眼無法觀察。
圖 1 菲索干涉儀菲索干涉儀利用光波干涉原理而形成明暗相間的色帶,很多場合都只把菲索干涉儀當作定性分析的工具,但事實上,以此色帶的數目及形狀便可以作微小尺寸,菲索干涉儀的原理可由光的干涉原理來解釋,菲索干涉儀部份反射鏡與反射面的空氣楔間隔為 d,則菲索干涉儀部份反射鏡的作用面與工件表面分別會反射光線,因為工件反射面所反射的光比菲索干涉儀部份反射鏡的作用面所反射光線多走了 2d 的光程差,因此造成兩道光干涉所需之相位差,因而形成干涉條紋,干涉條紋可以肉眼觀察,亦可以CCD 照相取得,由干涉條紋數可以推算出空氣楔間隔的大小,考慮光波從疏介質進入密介質波前相位改變 180 度,其明亮條紋之公式如下:2d = (n +1/2 ) n :為條紋數 d :空氣間距 :空氣間光波的波長在作干涉條紋之定量分析時,並不須刻意去找尋接觸點或基準點,若光學平板與工件被測面呈一微小角度相交,其上所產生出的條紋分別表示菲索干涉儀與被測面相對點的空氣楔高度。
我們可以任意令工件表面某點為基準點,依此向前後左右推得工件表面整體的空氣楔高度,最後將光學平板之傾斜高度扣掉,即得工件被測面之表面起伏情形。
初次使用菲索干涉儀的人可能會迷惑於干涉條紋數常因空氣楔高度的改變而改變,亦即將菲索干涉儀之光學平鏡下壓時,干涉條紋數目通常變少,干涉條紋間隔加大,但如扣掉菲索干涉儀之光學平鏡傾斜高度,則工件被測面之表面起伏情形結果應一致。
菲索干涉儀之光源可使用發出單一波長的氣體放電燈,例如氦氣和鈉燈,若使用普通光,則無法看到條紋,因為普通光具有各種波長,導致各種條紋互相疊合無法辨識。
使用單色光即可避免上述情形,唯須在其同調長度內測量。
像氦氖燈這種單色光,其同調長度很短,如果不在這個很短的距離量測的話,就得不到干涉條紋,所以光學平鏡必須與待測物貼緊來量測,這樣的量測有一缺點:即是會磨損光學平鏡與待測物。
其解決之道,就是採用同調長度較長的雷射光來量測,可將光學平鏡和待測物分開一段距離。
氦氖燈價格7萬元至15萬,氦氣雷射價格1萬至5 萬元,但使用雷射時須加上光束擴散架設裝置。
至於菲索干涉儀之條紋之分析可直接將光學平鏡量測所得之條紋建立一個高度對照表再利用最小平方誤差的方法將傾斜面之高度差消除掉此法又可稱為傾斜面消除法。
有些人在測量時,對光學平鏡、施力不同,而得到不同的條紋,認為光學平鏡不準確,事實上,只是因為施力不同造成不同的傾斜面,此時必須將傾斜面因素扣除,仍然都能得到相同的結果。
另外值得一提的是光學平鏡的第二種檢查方式(目前最常用),如果待測物表面很平,則檢查的條紋應該是互相平行的直線,且彼此間間隔相等。
如果有斜線產生,則對此斜線作一切線:視其與相鄰的第幾條干涉條紋相交,切線與隔二條條紋的干涉條紋相交,我們可稱其偏差量為二個暗帶。
最後可得實際偏差量2 λ/2 (當使用氦氣燈時,λ/2=0.294μm ),這種檢查法實施簡單,因此為一般機械工廠品管人員所樂用,但只能提供初步判斷,對於一些特殊條紋,例如條紋彼此平行且為直線,但間隔不相等時,就必須用傾斜去除法來量測,或者將光學平鏡作各種傾斜方向來量測,亦可消除此類誤差。
麥克森干涉儀麥克森干涉儀(圖2)是利用光波的干涉,而使量測的精度提高到1/2 個波長以內,是許多干涉儀的始祖,可先作為光干涉現象於量測上應用之探討。
麥克森干涉儀,係以部分反射平面鏡使光束振幅區分成兩束,所得的兩光柱進行的方向及相位不完全相同,當其再相遇時便形成干涉條紋。
吾人如能瞭解麥克森干涉儀的基本原理和調整方法,便可進一步利用麥克森干涉儀來作一些量測實驗。
因此將麥克森干涉儀稱之為利用光波干涉進行量測工作之敲門磚並不為過。
由於麥克森干涉儀的出現,使得人類開始以光的波長為長度測量的基準。
圖2麥克森干涉儀麥克森干涉儀是以振幅來區分的干涉儀之要例,麥克森(Michelson)干涉儀,係以部分反射平面鏡使振幅區分所得的兩光柱進行的方向完全不同,當其再相遇時便形成干涉條紋。
部分反射平面鏡又稱分光鏡 BS,分光鏡之反射膜鍍於偏靠於M1反射鏡之一側,使來自光源之光分成強度相等之一反射及一透射光柱。
光從鏡M2 正向反射,第二次通過BS 而達圖下的屏風 S,光從鏡 M1反射,二次通過 C,再由BS反射而至屏風S,從鏡 M1反射之光束並未穿透分光鏡,這一點使得它與從鏡 M2反射之光束有位置及光程之偏移,加入玻璃板 C 之目的在使二線路在玻璃中之光程及路徑相等,故C稱為補償板(compensation plate )。
此不僅是使單色光產生條紋的基本儀器,當用白光時亦是不可缺少的。
在傳統的麥克森干涉儀中,如果採用的光源是雷射,同調長度即能拉長,也就是待測光和參考基準光兩通光的光程即使拉長,仍然會有干涉的現象,此原理即被用來作微小距離檢測之用,因此叫作雷射干涉儀。
通常機械位置檢出器的精度需為機械精度的10倍,而工具機的控制精度目前巳提高到0.2μm 左石,換句話說,工具機檢出器的精度必須在0.02μm 以下,這已非尋常量測儀器與設備能力所能及了,因此雷射干涉儀目前廣泛被應用在工具機校正工作上。
至於雷射干涉儀之反射鏡都採用立方角反射鏡(cube coner)這是為了對準各道光束之中心,立方角反射鏡可以將入射的光線以平行於入射角度的方向將光線反射回去。
原理就如同高速公路兩旁的反光交通設施一般,因此便不須去費心考慮反射鏡片中心是否對準反射鏡片是否傾斜等問題了。
雷射干涉儀所使用的光源為氦氖穩頻雷射,這是為了避免當雷射光源強度及波長有變化時,將使光干涉的結果產生不良的誤差,因此必須要有穩頻裝置。
因此雷射干涉儀比Michelson干涉儀複雜的多,但從Michelson干涉儀的基本原理和調整方法中,吾人仍可進一步利用ichelson 干涉儀來作一些微小距離檢測量測實驗。
太曼格林(Twyman Green)干涉儀圖 3 太曼格林干涉儀太曼格林(Twyman Green)干涉儀(圖3)通常在麥克森干涉儀中加入了稜鏡及聚焦平行與觀察透鏡。
目前許多光學工廠檢驗稜鏡和透鏡都是採用太曼格林干涉儀來作。
通常我們得到的是平行直線的條紋。
假設檢驗的對象是稜鏡的話,若稜鏡在某一部位有缺陷,則我們觀察到該部位產生了傾斜,我們可以輕微調整反射面鏡,觀察條紋的走向,來判斷該處是下凹或上凸,通常的做法是採用紅筆直接在玻璃上畫記,以作為施工檢正的依據。
麥克詹達干涉儀麥克詹達(Mach-Zender)干涉儀其光學佈置如圖4所示。
Mach-Zender干涉儀比起Michelson干涉儀有如下兩大優點:1.兩道光的路徑可以完全的分離,使受測物在安排時更有彈性。
2.透明受測物較無多道反射光的干擾(圖5),而麥克森干涉儀的光路由於來回都是同一條路,因此雜訊較大。