自组迈克尔逊干涉仪
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告
自查报告。
实验名称，迈克尔逊干涉仪实验。
实验日期，2022年10月10日。
实验地点，XX大学物理实验室。
实验目的，通过迈克尔逊干涉仪观察干涉条纹，验证光的干涉
现象。
实验过程，首先，我们搭建了迈克尔逊干涉仪，调整好光路和
干涉仪的位置。
然后，我们使用激光光源照射到干涉仪中，观察干
涉条纹的变化，并记录下观察到的现象。
接着，我们改变干涉仪的
位置和角度，再次观察干涉条纹的变化。
最后，我们根据实验数据
进行分析和总结。
实验结果，通过实验观察，我们清晰地看到了干涉条纹的变化，证实了光的干涉现象。
随着干涉仪位置和角度的改变，干涉条纹的
间距和亮暗条纹的变化也随之发生。
实验结论，通过本次实验，我们验证了光的干涉现象，实验结果与理论预期相符。
同时，我们也加深了对迈克尔逊干涉仪的原理和应用的理解。
存在问题，在实验过程中，我们发现了一些实验数据记录不够准确的情况，可能导致了一些误差。
在未来的实验中，我们需要更加细致地记录实验数据，以提高实验结果的准确性。
改进方案，为了提高实验数据的准确性，我们将在实验过程中更加细致地记录数据，并且在实验前对仪器进行更加仔细的校准，以减小误差的发生。
总结，本次迈克尔逊干涉仪实验取得了良好的实验效果，验证了光的干涉现象。
通过实验，我们不仅加深了对光的干涉现象的理解，也提高了实验操作的能力。
在今后的学习和实验中，我们将继续努力，不断提高实验技能和理论水平。
迈克尔逊干涉仪干涉现象原理
迈克尔逊干涉仪干涉现象原理迈克尔逊干涉仪是一种用于测量光的干涉现象的仪器，由美国物理学家迈克尔逊于19世纪末发明。
它利用光的波动性质，通过光的干涉现象，来测量光的性质和测量长度等物理量。
迈克尔逊干涉仪的干涉现象原理是通过将光分成两束，让它们分别经过两个不同的光路，然后再将它们重新合并在一起，观察光的干涉现象。
迈克尔逊干涉仪的结构由一个光源、一个分束器、两个光路和一个合束器组成。
光源发出的光经过分束器后被分成两束，分别通过两个光路。
光路中的一个被称为参考光路，另一个被称为待测光路。
在参考光路中，光线经过一面半透明镜后被反射回来，然后与待测光路中的光线在合束器处重新合并。
在合束器处，两束光线相遇，形成干涉现象。
当两束光线相遇时，它们会产生干涉现象。
干涉现象是由于光的波动性质所引起的，当两束光线的相位差为整数倍的波长时，它们会相互增强，产生明亮的干涉条纹；而当两束光线的相位差为半整数倍的波长时，它们会相互抵消，产生暗淡的干涉条纹。
通过观察干涉条纹的变化，可以得到关于光的性质以及光路长度的信息。
迈克尔逊干涉仪的干涉现象原理可以用以下几个关键步骤来描述。
首先，光源发出的光经过分束器被分成两束，一束经过参考光路，一束经过待测光路。
然后，两束光线分别经过不同的光路，其中参考光路的一束光线经过半透明镜反射回来，与待测光路中的光线在合束器处重新合并。
最后，通过观察合束器处的干涉条纹，可以得到关于光的性质和光路长度的信息。
迈克尔逊干涉仪的干涉现象原理可以应用于许多领域。
在物理学中，它可以用来测量光的波长、光速、折射率等物理量。
在工程学中，它可以用来测量长度、厚度、形状等。
在天文学中，它可以用来测量星体的距离和直径等。
迈克尔逊干涉仪的干涉现象原理的应用广泛，对于科学研究和工程实践具有重要的意义。
迈克尔逊干涉仪利用光的干涉现象来测量光的性质和物体的长度等物理量。
它的干涉现象原理是通过将光分成两束，经过不同的光路后再重新合并，观察干涉条纹的变化来获取信息。
迈克耳孙干涉仪
第十一章 光学
5
物理学
第五版
M'2
M1
G1
11-5 迈克耳孙干涉仪
d
2(n 1)t k
干涉条纹移动数目
n M2
G2
t
介质片厚度
t k
n 1 2
第十一章 光学
6
未加 2(r2 r1) k
M1
加入 2(r2 d nd r1) (k 1)
2(n 1)d
2024/6/12
r1
d
M2
r2
7
物理学
第五版
11-5 迈克耳孙干涉仪
例 在迈克耳孙干涉仪的两臂中，分别
插入l 10.0 cm长的玻璃管，其中一个抽成 真空， 另一个则储有压强为 1.013105 Pa 的空气 , 用以测量空气的折射率 n . 设所用 光波波长为546 nm，实验时，向真空玻璃管 中逐渐充入空气，直至压强达到1.013105 Pa 为止 . 在此过程中 ，观察到107.2条干涉条 纹的移动，试求空气的折射率 n .
2
物理学
第五版
11-5 迈克耳孙干ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ仪
二 迈克耳孙干涉仪的主要特性
(1)两相干光束完全分开；
(2)两光束的光程差可调.
M'2 M1
d
d
移动反射镜
d k
2
M1
移
干涉
G1
G2
M2
动 距 离
条纹 移动 数目
第十一章 光学
3
物理学
第五版
11-5 迈克耳孙干涉仪
➢ 干涉条纹的移动
当 M1与 M2 之
间距离变大时 ，圆形
物理学
第五版
迈克尔逊干涉仪实验原理
迈克尔逊干涉仪实验原理
迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象测量光的波长、光速等物理量的仪器。
该实验传统上采用的是半透半反射镜和平面镜构成的光路，分别称为分束器和合束器。
实验步骤如下：
1. 将光源（通常为单色光源）通过准直透镜射入干涉仪的分束器，使光射向半透半反射镜。
2. 半透半反射镜将光分为两束，一束经过反射进入合束器，一束经过透射继续直射。
3. 合束器的反射面上放置一物镜，其作用是将两束光重新合成为一束光。
4. 在光路上放置一干涉标样（如干涉膜），使光束被分为两条，并在合束时产生干涉现象。
5. 在干涉现象出现的区域，采用移动合束器的方法，使得两束光的光程差达到最大或最小。
6. 测量在最大或最小光程差时，移动的距离，即为干涉条纹的间距。
根据干涉条纹的间距，可以计算出空气中的光的波长。
7. 通过改变光路长度，可以测量光速等物理量。
迈克尔逊干涉仪实验原理的最重要特点是其准确性和灵敏度高。
通过调整干涉仪的光路，可以使干涉现象的条纹清晰可见，从而准确测量光的波长和光速。
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：
1. 了解迈克尔逊干涉仪的原理和结构。
2. 学习如何使用迈克尔逊干涉仪进行干涉实验。
3. 掌握干涉仪的调整和操作方法。
实验设备和材料：
1. 迈克尔逊干涉仪。
2. 激光光源。
3. 反射镜。
4. 透镜。
5. 干涉条纹观察屏。
6. 调节螺钉。
实验步骤：
1. 将激光光源对准迈克尔逊干涉仪的光路。
2. 调节反射镜和透镜，使光线垂直射入干涉仪。
3. 观察干涉条纹在观察屏上的表现。
4. 调节干涉仪的调节螺钉，改变干涉条纹的间距和形状。
5. 记录观察到的干涉条纹情况。
实验结果：
通过调节干涉仪的反射镜和透镜，成功观察到了清晰的干涉条纹。
随着调节螺钉，干涉条纹的间距和形状发生了变化，验证了干涉仪的原理和调节方法。
实验总结：
通过本次实验，我对迈克尔逊干涉仪的原理和使用方法有了更
深入的了解。
在实验中，我学会了如何调节干涉仪的光路，观察干
涉条纹，并记录实验结果。
这些都对我今后的光学实验和研究工作
有着重要的参考价值。
同时，我也意识到在实验中需要细心和耐心，才能获得准确的实验结果。
希望通过今后的实验继续提高自己的实
验操作技能和科研能力。
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告实验日期，2021年10月20日。
实验地点，XX大学物理实验室。
实验人员，XXX。
实验目的：
1.了解迈克尔逊干涉仪的基本原理；
2.学习如何使用迈克尔逊干涉仪进行干涉实验；
3.掌握干涉条纹的观察和测量方法。
实验仪器和材料：
1.迈克尔逊干涉仪；
2.激光器；
3.半反射镜、全反射镜、分束板等光学元件；
4.测量仪器，尺子、微调器等。
实验步骤：
1.搭建迈克尔逊干涉仪；
2.调整激光器和光学元件，使得光路稳定；
3.观察干涉条纹，并利用测量仪器测量条纹间距等参数。
实验结果：
1.成功搭建了迈克尔逊干涉仪，并调整至稳定状态；
2.观察到清晰的干涉条纹，并利用测量仪器测量了条纹间距；
3.记录并整理了实验数据，得出了干涉条纹的特征参数。
实验结论：
1.通过本次实验，我们深入理解了迈克尔逊干涉仪的工作原理，掌握了干涉条纹的观察和测量方法；
2.实验结果与理论值基本吻合，证明了迈克尔逊干涉仪的实际
应用价值。
存在问题和改进方案：
1.在实验过程中，光路调整需要更加细致，下次可以加强对光
学元件的调整；
2.实验数据的记录和整理可以更加规范和详细，以便后续分析
和报告撰写。
总结：
本次迈克尔逊干涉仪实验取得了一定的成果，但也发现了一些
不足之处。
在今后的实验中，我们将更加认真地进行实验操作，不
断提高实验技能和数据处理能力。
自组迈克耳孙干涉仪测量空气的折射率
自组迈克尔逊干涉仪测量空气的折射率自组迈克耳孙干涉仪测量空气的折射率【实验目的】（1）学习组装迈克尔逊干涉仪，并掌握用以测气体折射率的原理及其方法。
（2）理解产生干涉的条件，掌握调节方法。
（3）在观察干涉条纹随气压变化的现象和规律的基础上，设计测量不同气压变化量引起的干涉条纹的变化数的方法。
【实验仪器】图1自组迈克耳孙干涉仪测量空气的折射率实物图1、激光器2、二维调整架（SZ-07）3、扩束镜（f=15mm）4、升降调整座（SZ-03）5、三维平移底座（SZ-01）6、分束镜（50%）7、通用底座（SZ-04）8、白屏（SZ-13）9、二维调整架（SZ-07）10、空气室11、光源二维调节架12、二维平移底座（SZ-02）13、二维调整架（SZ-07）14、平面反射镜（SZ-18）15、二维平移底座（SZ-02）16、二维平移底座（SZ-02）17、平面反射镜18、二维调整架（SZ-07）19、升降调整座（SZ-03）20、精密电子气压计【实验原理】1．迈克尔逊干涉仪的典型光路由图2所示，光源S射出的光经过分光板G1被分成强度大致相等、沿不同方向传播的两束相干光束（1）和（2），它们分别经固定反射镜M1和移动反射镜M2反射后，返回分光板，射向观察系统，在一定的条件下，观察系统（屏，望远镜，或人眼）中将呈现出特定的干涉图样，由于分光板的玻璃基板有一定的厚度，其折射率随波长而异，因此需要在光路（1）中放入一块与分光板材料、厚度完全相同的平行玻璃补偿板G2，这样就可以使（1）、（2）两束光的光程差始终相等，且与入射光波长完全无关。
当入射光为单色光而不需要确定零光程位置时，补偿板可以省略（本实验就是这种情况），如图3，但对于需要确定两路光程相等时的位置（又称零光程差位置）的某些实验，如观测白光干涉实验时，补偿板是必不可少的。
1图2 迈克尔逊干涉仪光路示意图1图3 自组迈克尔逊干涉仪测空气折射率的光路示意图2．等倾干涉如图3所示，当M2与M1严格垂直，即M2与M1′严格平行时，所得干涉为等倾干涉。
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 experiment is a classic experiment in physics that demonstrates the wave nature of light. The experiment was first performed by Albert Michelson in 1881, and it has since been used to measure the speed of light, the wavelength of light, and the index of refraction of materials.The Michelson interferometer is a simple device that consists of two mirrors that are placed at a distance of L from each other. A beam of light is split into two beams, and the two beams are reflected by the mirrors. The two beams are then recombined, and the interference pattern is observed.The interference pattern is a series of bright and dark bands. The bright bands occur when the two beams are in phase, and the dark bands occur when the two beams are outof phase. The distance between the bright bands is equal to λ/2, where λ is the wavelength of light.The Michelson interferometer experiment can be used to measure the speed of light. The speed of light is equal to the distance between the mirrors divided by the time it takes for the light to travel from one mirror to the other and back.The Michelson interferometer experiment can also be used to measure the wavelength of light. The wavelength of light is equal to the distance between two bright bands.The Michelson interferometer experiment can also be used to measure the index of refraction of materials. The index of refraction of a material is equal to the speed of light in a vacuum divided by the speed of light in the material.中文回答：迈克尔逊干涉仪实验是物理学中的一个经典实验，它证明了光具有波粒二象性。
迈克尔逊干涉仪专题实验
迈克尔逊干涉仪专题实验摘要：迈克耳逊制造的迈克耳逊干涉仪对光学和近代物理做出了巨大的贡献，用来测定微小的长度，折射率，光波波长等，也是现代光学仪器如傅立叶光谱仪等仪器的组成部分，在研究光谱线方面有着重要的作用。
迈克耳孙干涉仪的原理是一束入射光分为两束后各自被对应的平面镜反射回来，这两束光从而能够发生干涉。
迈克尔逊专题实验的主要任务就是测量侧钠双线波长差和玻璃折射率。
关键词：迈克尔逊干涉仪干涉条纹折射率钠光双线波长差背景：迈克耳逊制造的迈克耳逊干涉仪对光学和近代物理做出了巨大的贡献，用来测定微小的长度，折射率，光波波长等，也是现代光学仪器如傅立叶光谱仪等仪器的组成部分，在研究光谱线方面有着重要的作用。
迈克耳逊曾与他的合作者用这个仪器作了三项著名的试验：1，迈克耳逊—莫雷实验，为爱因斯坦创立相对论提供了实验依据；2，镉红线的发现实现了长度单位的标准化；3，由干涉仪条纹可见度随光程变化的规律，可推断光谱线的精细结构。
迈克耳孙干涉仪的最著名应用即是它在迈克耳孙-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。
除此之外，由于激光干涉仪能够非常精确地测量干涉中的光程差，在当今的引力波探测中迈克耳孙干涉仪以及其他种类的干涉仪都得到了相当广泛的应用。
激光干涉引力波天文台（LIGO）等诸多地面激光干涉引力波探测器的基本原理就是通过迈克耳孙干涉仪来测量由引力波引起的激光的光程变化，而在计划中的激光干涉空间天线（LISA）中，应用迈克耳孙干涉仪原理的基本构想也已经被提出。
迈克耳孙干涉仪还被应用于寻找太阳系外行星的探测中，虽然在这种探测中马赫-曾特干涉仪的应用更加广泛。
迈克耳孙干涉仪还在延迟干涉仪，即光学差分相移键控解调器（Optical DPSK）的制造中有所应用，这种解调器可以在波分复用网络中将相位调制转换成振幅调制。
论述1、理论：迈克耳孙干涉仪的原理是一束入射光分为两束后各自被对应的平面镜反射回来，这两束光从而能够发生干涉。
自组迈克耳孙干涉仪测量空气的折射率
自组迈克耳孙干涉仪测量空气的折射率自组迈克尔逊干涉仪测量空气的折射率自组迈克耳孙干涉仪测量空气的折射率【实验目的】（1）学习组装迈克尔逊干涉仪，并掌握用以测气体折射率的原理及其方法。
（2）理解产生干涉的条件，掌握调节方法。
（3）在观察干涉条纹随气压变化的现象和规律的基础上，设计测量不同气压变化量引起的干涉条纹的变化数的方法。
【实验仪器】图1自组迈克耳孙干涉仪测量空气的折射率实物图1、激光器2、二维调整架（SZ-07）3、扩束镜（f=15mm）4、升降调整座（SZ-03）5、三维平移底座（SZ-01）6、分束镜（50%）7、通用底座（SZ-04）8、白屏（SZ-13）9、二维调整架（SZ-07）10、空气室11、光源二维调节架12、二维平移底座（SZ-02）13、二维调整架（SZ-07）14、平面反射镜（SZ-18）15、二维平移底座（SZ-02）16、二维平移底座（SZ-02）17、平面反射镜18、二维调整架（SZ-07）19、升降调整座（SZ-03）20、精密电子气压计【实验原理】1．迈克尔逊干涉仪的典型光路由图2所示，光源S射出的光经过分光板G1被分成强度大致相等、沿不同方向传播的两束相干光束（1）和（2），它们分别经固定反射镜M1和移动反射镜M2反射后，返回分光板，射向观察系统，在一定的条件下，观察系统（屏，望远镜，或人眼）中将呈现出特定的干涉图样，由于分光板的玻璃基板有一定的厚度，其折射率随波长而异，因此需要在光路（1）中放入一块与分光板材料、厚度完全相同的平行玻璃补偿板G2，这样就可以使（1）、（2）两束光的光程差始终相等，且与入射光波长完全无关。
当入射光为单色光而不需要确定零光程位置时，补偿板可以省略（本实验就是这种情况），如图3，但对于需要确定两路光程相等时的位置（又称零光程差位置）的某些实验，如观测白光干涉实验时，补偿板是必不可少的。
d G 2M 2M 1M 1’s G 1（1）（2）图2 迈克尔逊干涉仪光路示意图 d G 3M 2M 1M 1’s图3 自组迈克尔逊干涉仪测空气折射率的光路示意图2．等倾干涉如图3所示，当M2与M1严格垂直，即M2与M1′严格平行时，所得干涉为等倾干涉。
迈克尔孙干涉仪【可编辑】
3.1.1 迈克尔孙干涉仪（本文内容选自高等教育出版社《大学物理实验》）1881年美国物理学家迈克尔孙（A.A.Michelson）为测量光速，依据分振幅产生双光束实现干涉的原理精心设计了这种干涉测量装置。
迈克尔孙和莫雷（Morey）用此一起完成了在相对论研究中有重要意义的“以太”漂移实验。
迈克尔孙干涉仪设计精巧、应用广泛，许多现代干涉仪都是由它衍生发展出来的。
本实验的目的是了解迈克尔孙干涉仪的原理、结构和调节方法，观察非定域干涉条纹，测量氦氖激光的波长，并增强对条纹可见度和时间相干性的认识。
实验原理1．迈克尔孙干涉仪的结构和原理迈克尔孙干涉仪的原理图如图3.1.1-1所示，A和B为材料、厚度完全相同的平行板，A的一面镀上半反射膜，M1、M2为平面反射镜，M2是固定的，M1和精密丝杆相连，使其可前后移动，最小读数为10-4mm，可估计到10-5mm，M1和M2后各有几个小螺丝可调节其方位。
光源S发出的光射向A板而分成（1）、（2）两束光，这两束光又经M1和M2反射，分别通过A的两表面射向观察处O，相遇而发生干涉，B作为补偿板的作用是使（1）、（2）两束光的光程差仅由M1、M2与A板的距离决定。
由此可见，这种装置使相干的两束光在相遇之前走过的路程相当长，而且其路径是互相垂直的，分的很开，这正是它的主要优点之一。
从O处向A处观察，除看到M1镜外，还可通过A的半反射膜看到M2的虚像M’2，M1与M2镜所引起的干涉，显然与M1、M’2引起的干涉等效，M1和M’2形成了空气“薄膜”，因M’2不是实物，故可方便地改变薄膜的厚度（即M1和M’2的距离），甚至可以使M1和M’2重叠和相交，在某一镜面前还可根据需要放置其他被研究的物体，这些都为其广泛的应用提供了方便。
2．点光源产生的非定域干涉一个点光源S发出的光束经干涉仪的等效薄膜表面M1和M’2反射后，相当于由两个虚光源S1、S 2发出的相干光束（图3.1.1-2）。
迈克尔逊干涉 光程差公式
迈克尔逊干涉光程差公式
摘要：
一、迈克尔逊干涉仪原理简介
二、光程差与干涉条纹的关系
三、光程差公式的推导与应用
正文：
一、迈克尔逊干涉仪原理简介
迈克尔逊干涉仪是一种精密光学仪器，主要用于研究光的干涉现象。
它的基本构造包括光源、分束镜、两个反射镜和一个观察屏。
光源发出的光束经过分束镜分成两束，分别经过两个反射镜反射后再次汇合，在观察屏上形成干涉条纹。
二、光程差与干涉条纹的关系
光程差是指两束光在经过反射镜反射后，再次汇合时的相位差。
干涉条纹的产生是由于两束光的相位差引起的。
当光程差为整数倍的波长时，两束光的相位差为2nπ（n为整数），干涉条纹表现为亮纹；当光程差为半个波长时，相位差为π，干涉条纹表现为暗纹。
三、光程差公式的推导与应用
光程差的计算公式为：
光程差（δ）= 2 * λ * (n1 - n2)
其中，λ为光的波长，n1和n2分别为两个反射镜的折射率。
这个公式在实际应用中具有重要意义，例如在测量折射率的变化、检测光
学元件的厚度变化等方面。
通过测量干涉条纹的变化，可以计算出光程差的变化，从而得到折射率或厚度等相关信息。
总之，迈克尔逊干涉仪通过测量光程差和干涉条纹的关系，为我们研究光的干涉现象提供了强大的工具。
迈克尔逊专题实验报告
迈克尔逊干涉仪专题实验报告前言：本篇报告主要讨论的是迈克尔逊干涉仪专题实验的测量过程，实验中遇到的问题以及解决方案，实验中的注意事项，实验中测量到的数据，总结了该实验的相关经验和误差分析。
迈克尔逊专题实验内容：1.测量纳光光线的波长差2.白光干涉测量平板玻璃折射率3.法布里-珀罗干涉仪测纳光双线波长差迈克尔逊干涉仪介绍：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。
它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。
通过调整该干涉仪，可以产生等厚干涉条纹，也可以产生等倾干涉条纹。
主要用于长度和折射率的测量，若观察到干涉条纹移动一条，便是M2的动臂移动量为λ/2，等效于M1与M2之间的空气膜厚度改变λ/2。
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。
实验原理介绍：迈克尔逊干涉仪专题实验中的三个实验中都不可或缺的就是右图所示的装置，三个实验均是通过调整从同一光源发出的两条相干光线到视野的光程差，找到光源发生干涉现象的距离。
之后，通过精密的仪器测量和理论推导的公式求出波长、双线波长差或测量玻璃的折射率等。
迈克尔逊干涉仪的测前调整：首先要使用激光来微调M1和M2使其相互垂直，用眼睛观察M1中的两排激光点依次对应（亮度最强的相互对应，亮度弱的相互对应），使其两排激光合成一排激光（注意：这一排激光是无论你从哪个方向看它都是成一排状的）。
使用激光的目的是因为激光的强度高且不易发生色散。
调整的过程中要注意M1和M2后的6个旋钮要同时地进行微调，不能仅适用一面镜子后的旋钮。
注意：此步的精准程度直接影响到后面干涉现象是否能出现。
三个实验的剖析：一．.测量纳光光线的波长差步骤：首先换上钠光灯，按照我上面说的测前调整完毕后，（注意直到显示屏上出现等倾圆纹后才算）。
然后换上白光照射，通过对微调旋钮的调整来移动M1（注意激光调整时和现在的调整M1一直朝着你这边移动），细心移动你的正前方视野中会出现明暗相间的等倾圆纹。
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。
迈克尔逊干涉仪的原理与应用
迈克尔逊干涉仪的原理与应用在大学物理实验中，使用的是传统迈克尔逊干涉仪，其常见的实验内容是：观察等倾干涉条纹，观察等厚干涉条纹，测量激光或钠光的波长，测量钠光的双线波长差，测量玻璃的厚度或折射率等。
由于迈克尔逊干涉仪的调节具有一定的难度，人工计数又比较枯燥，所以为了激发学生的实验兴趣，增加学生的科学知识，开阔其思路，建议在课时允许的条件下，向学生多介绍一些迈克尔逊干涉仪的应用知识。
这也是绝大多数学生的要求。
下面就向大家介绍一些利用迈克尔逊干涉仪及其原理进行的测量。
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[11-14]；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。
He-Ne激光器的激光通过扩束和准直后射向分束镜,参考光和物光分别由反射镜和晶体表面反射,两束光在重叠区的干涉条纹通过物镜成像,该像用摄像机和录像机进行观察和记录.滤膜用于平衡参考光和物光的强度.纳米量级位移的测量：将迈克尔逊型激光干涉测量技术应用于环规的测量中。
采用633nm稳频的He-Ne激光波长作为测量基准，采用干涉条纹计数，用静态光电显微镜作为环规端面瞄准装置，对环规进行非接触、绝对测量，配以高精度的数字细分电路，使仪器分辨力达到5nm；静态光电显微镜作为传统的瞄准定位技术在该装置中得以充分利用，使其瞄准不确定度达到30nm；精密定位技术在该装置中也得到了很好的应用，利用压电陶瓷微小变动原理，配以高精度的控制系统，使其驱动步距达到5nm。
测振结构的设计原理用半导体激光器干涉仪对微振动进行测量时,用一弹性体与被测量（力或加速度)相互作用,使之产生微位移。
将这一变化引到动镜上来,就可以在屏上得到变化的干涉条纹,对等倾干涉来讲,也就是不断产生的条纹或不断消失的条纹。
由光敏元件将条纹变化转变为光电流的变化,经过电路处理可得到微振动的振幅和频率。
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 been used to make many important measurements, including the speed of light, the index of refraction of air, and the gravitational constant.The Michelson 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 interference pattern is a series of bright and dark bands. The bright bands are formed when the two beams arein phase, and the dark bands are formed when the two beams are out of phase. The distance between the bands is inversely proportional to the wavelength of the light.The Michelson interferometer can be used to measure the speed of light by measuring the distance between the bands and the frequency of the light. The speed of light is equal to the wavelength of the light multiplied by the frequency of the light.The Michelson interferometer has also been used to measure the index of refraction of air. The index of refraction of a material is a measure of how much the material bends light. The Michelson interferometer can be used to measure the index of refraction of air by measuring the distance between the bands and the wavelength of the light.The Michelson interferometer is a very precise instrument. It has been used to make many important measurements, and it is still used today in research laboratories.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
实验日期，2022年10月10日。
实验地点，XX大学物理实验室。
实验目的，通过迈克尔逊干涉仪观察干涉条纹，验证光的干涉现象。
实验仪器，迈克尔逊干涉仪、激光器、准直器、分束镜、合束镜、反射镜等。
实验过程：
1. 调整激光器使其垂直照射到准直器上，使光线尽可能平行。
2. 调整分束镜和合束镜，使光线分为两束并沿不同路径传播。
3. 观察干涉条纹，调整反射镜的位置，使得两束光线相遇并产生干涉现象。
4. 通过调整反射镜的位置，观察干涉条纹的变化。
实验结果：
1. 成功观察到干涉条纹，条纹清晰可见。
2. 随着反射镜位置的调整，干涉条纹的间距发生变化，验证了光的干涉现象。
实验结论：
通过迈克尔逊干涉仪实验，我们验证了光的干涉现象。
实验结果与理论预期相符，实验过程顺利完成。
存在问题及改进方案：
1. 实验过程中，调整仪器需要耐心和细心，有时会出现调整不到位的情况，需要加强操作技巧。
2. 下次实验可以尝试使用更精密的仪器，提高实验精度。
实验人员签名，__________ 日期，__________。
迈克尔逊干涉仪工作原理
迈克尔逊干涉仪工作原理
Michaelson干涉仪是一种专门用于测量光线波长及它们之间相位差的仪器。
它是以爱因斯坦发现的干涉现象为基础，由Michaelson利用两束平行光束采用干涉现象而发明的。
原理是利用线性衰减光程明斯特森（Maxwell）的定律。
Michaelson 干涉仪使用两个反射面（mirror），一个是M1镜，一个是M2镜，上面
装有光学元件，可以将一束平行的光线分开，其中一束经过M1反射后，被束起来，经过
M2反射又回到原处。
另一束光也同样被束聚，并经过M1和M1之间的距离，反射回M2后
又回到原处。
因此，系统中有两束重叠的光波，构成一个典型的‘双棱镜’系统。
Michaelson 干涉仪使用一个光学部件及照相机，用来观察、检测干涉现象。
这个部
件被称为光栅，由两个偏振器组成，分别放置在 M1 和 M2 镜前。
偏振板调节光线波长与
干涉对比，当光线波长达到某一特定值时，光束会平移及发生变化；使得M2的反射面上
的光线有着新的照射状态，通过光栅及照相机观察后，可以测量光线波长及它们之间的相
位差。
Michaelson 干涉仪的实际工作原理是，先将两个光源同时射到M2，然后由M1反射出一束。
当这两束带有不同波长的光线重叠时，经过M1和M2之间的距离发生变化，把变化
后的光反射给光栅，再经过偏振器分解处理，最后用照相机检测得到的光信号，即可由相
关公式计算出波长及相位差。
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 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 resulting interference pattern is observed.The speed of light can be calculated by measuring the distance between the mirrors and the wavelength of the light. The wavelength of the light can be measured by observing the interference pattern. The speed of light is then calculated using the following equation:```。
speed of light = distance between mirrors / time forlight to travel between mirrors。
自组迈克尔逊干涉仪
中国石油大学 近代物理实验 实验报告 成 绩：班级： 姓名： 同组者： 教师：自组迈克尔逊干涉仪及其应用【实验目的】1．组装并调节迈克耳逊干涉仪，观察点光源产生的非定域干涉条纹。
2．观察干涉条纹反衬度随光程差变化，了解光源相干长度的意义。
3．检查防震实验台的稳定性。
4. 测量空气的折射率。
【实验原理】1、 仪器基本原理具有最简单形式的迈克耳孙干涉仪如图1所示。
从 点光源S 发出的光束，被精制的厚度和折射率均匀的玻 璃板（分束器）G 分成两路，射向互相垂直的两个平面 镜M 1和M 2。
被平面镜反射后，又回到分束器有镀膜的 半反射面。
在这两束光形成的干涉场内产生的是非定域 干涉条纹，用毛玻璃屏FG 接收。
设M 2′是M 2在G 中的虚像。
可以认为，FG 接收 到的干涉图样是M 1和M 2′之间的空气膜上下面的反射 光相干产生的。
如图2所示，二束光的光程差为：AB+BC-AD 2cos d i δ== （1—1） 不同倾角的入射光相干产生明暗相间的圆环。
产生明条纹条件是：2cos (0,1,2)d i k k λ= = （1—2）产生暗条纹条件是：2cos (21)(0,1,2)2d i k k λ=+ = （1—3）2、测量空气折射率如果在图1的M 1和G 之间放置一个能够控制充、放 气的气室，若气室内空气压力改变了p ∆，折射率改变了n ∆，使光程差增大δ，就会引起干涉条纹N 个环的变化。
设气室内空气柱长度为l ，则空气的折射率有如下计算公式： 12N pn l pλ=+⋅∆ （1—4）3、条纹的反衬度和相干长度M 2′SGdABCDiiM 2M 1图2 薄膜干涉光路图干涉条纹的反衬度γ定义为： minmax minmax I I I —I +=γ （1—5）【实验装置】实验装置如图3所示：1：He-Ne 激光器L 11：气室AR2：激光器架 （SZ －42） 12：二维调节架（SZ －19） 3：二维架 （SZ －07） 13：二维平移底座（SZ －02） 4：扩束器BE 14：二维架（SZ －07） 5：升降调节座（SZ －03） 15：平面镜M 16：三维平移底座 （SZ －01） 16：二维平移底座（SZ －02） 7：分束器BS 17：二维平移底座（SZ －02） 8：通用底座 （SZ －04） 18：平面镜M 2 9：白屏H 19：二维架（SZ －07） 10：干版架（SZ －12） 20：升降调节座（SZ －03）图3 实验装置图【实验内容】1．将各器件固定好，靠拢，调等高；2. 调激光光束平行于台面，按图5所示，组成迈克耳孙干涉光路；（先放置扩束透镜，再放置 准直透镜，调节好平行光之后再放置分光镜）3．调节分光镜、反射镜M 1和M 2的倾角，直到屏上出现一系列干涉圆环； 5．紧握橡胶球反复向气室充气，至血压表满量程（40kPa ）为止，记为△p ； 6．缓慢松开气阀放气，同时默数干涉环变化数N ，至表针回零； 7．计算实验环境的空气折射率12N p n l pλ=+⨯∆其中激光波长λ和气室长度l 为已知，环境气压p 从实验室的气压计读出。
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自组迈克尔逊干涉仪
一．实验目的
1、 通过自组的过程，进一步理解迈克尔逊干涉仪的结构、原理和调节方法。
2、 观察迈克尔逊干涉仪产生的干涉图，以加深对各种干涉条纹特点的理解。
3、 学习一种测量气体折射率的方法。
二．实验仪器
He-Ne 激光器及电源，扩束镜，平面镜（2个），分束镜，气室，气压表，打气球， 毛玻璃屏，平移底座等。
三．实验原理
自组迈克尔逊干涉仪原理见图一。
光源S 发出的光束射到分光板1G 上，1G 的后面镀有半透膜，光束在半透膜上反射和透射，被分成光强接近相等、并相互垂直的两束光。
这两束光分别射向两平面镜1M 和2M ，经它们反射后又汇聚于分光板1G ，再射到光屏E 处，从而得到清晰的干涉条纹。
平面镜1M 可在光线1的方向上平行移动。
补偿板2G 的材料和厚度与1G 相同，也平行于1G ，起着补偿光线2的光程的作用。
注：由于实验使用的激光相干性很好，所以补偿版2G 并不重要，在本实验中可以略去补偿板。
图1 自组迈克尔逊实验仪示意图
平面镜2M 通过1G 成虚像2
M '，故可认为两束相干光线是由1M 和2M '反射来的。
用扩束镜会聚激光，可得到一个点光源。
它经平面镜1M 和2
M '反射后的光线可视为由虚光源1S 和2
S '发出。
此二虚光源发射的球面波在相遇空间处处相干，形成干涉条纹。
用屏观察干涉花样时，取不同的空间位置和空间取向，原则上可以观察到圆、椭圆、双曲线和直线条纹
（但受实验仪器的实际限制，一般只能看到圆和椭圆）。
通常使屏垂直于1S 和2
S '的连线，此时观察到一组同心圆，圆心在1S 和2S '的连线上。
若使屏旋转一个角度，则得到一组椭圆。
四．实验内容及步骤
（一） 迈克尔干涉仪的组装步骤：
1、 根据图一摆放好实验仪器，打开He-Ne 激光器。
2、 调节激光器的高度和方向，使激光束大致照到两平面镜1M 、2M 及毛玻璃屏的中
部，并使从两平面镜反射来的两束光能尽量原路返回，即尽可能回到激光器的出光口。
3、 屏上可以看到两排光点，都以最亮者居中。
调节1M 和2M 后面的螺丝，使两个最
亮点重合（此时1M 和2M 相互垂直）。
此时要检查回到激光器的两束光是否仍照在出光口或附近。
4、放入扩束镜，并调节扩束镜的方位，使经过扩束后的光斑中心仍处于原来它在2M 镜上的位置，即可在毛玻璃屏上看到干涉条纹。
5、条纹出现后，进一步调节，观察不同形状的干涉图样。
（二）测量空气折射率：
实验步骤
1、 将各器件夹好，靠拢，调等高。
2、调激光光束平行于台面，按图组成迈克尔逊干涉光路（暂不用扩束镜）。
3、调节反射镜M1和M2的倾角，直到屏上两组最强的光点重合。
4、加入扩束镜，经过微调，使屏上出现一系列干涉圆环。
5、反复紧握打气球向气室充气，至气压表量程（40KPa ）为止，记为。
6、缓慢松开气阀放气，同时默数干涉环数变换的个数N ，至表针回零。
7、多次测量，记录变换的个数，取平均值。
8、计算实验环境的空气折射率
p p
L N n ∆+=21λ
五．实验数据记录与处理
1
表1. 干涉环数变换的个数N
毛玻璃屏
图2 测量空气折射率实验装置示意图 气压表
2、 兰州大气压：p=849 hPa=84900 pa
（数据来源：中央气象台/publish/forecast/AGS/lanzhou.html ）
3、 △p=40KPa
4、 气室长度L=22cm
将以上数据代入式中得：
KPa Pa
cm m n 40849000.2221033.66417⨯⨯⨯⨯+=-=1.00019542436
六、注意事项
1、实验中，请勿正视激光光源，以免损伤眼睛。
2、仪器上的光学元件精度极高，不要用手抚摩或让赃物沾上。
3、。
打气时不要超过气压表量程，防止小气室及气压表摔坏。
4、 实验中必须保持安静，尽量避免在实验台附近走动。
附：干涉图样照片
圆干涉图样
椭圆干涉图样。