迈克尔逊干涉实验报告

一、实验目的
1. 理解并掌握迈克尔逊干涉仪的原理和结构。

2. 观察并分析等倾干涉、等厚干涉和非定域干涉现象。

3. 测量氦氖激光的波长。

4. 学习使用迈克尔逊干涉仪进行长度和折射率的测量。

二、实验原理
迈克尔逊干涉仪是一种基于分振幅法产生双光束的干涉仪。

它主要由分束板、反射镜、补偿板和观察屏组成。

当一束光入射到分束板上时，光束被分成两束互相垂直的光。

其中一束光经过反射镜M1后，再次经过分束板；另一束光经过反射镜M2后，也经过分束板。

这两束光在观察屏上发生干涉，形成干涉条纹。

1. 等倾干涉：当两束光的光程差为mλ（m为整数，λ为光的波长）时，干涉条
纹呈现为一系列明暗相间的直线。

2. 等厚干涉：当两束光的光程差为mλ/2（m为整数）时，干涉条纹呈现为一系列等间距的明暗相间的圆环。

3. 非定域干涉：当两束光的光程差不是mλ或mλ/2时，干涉条纹呈现为一系列
明暗相间的曲线。

三、实验仪器
1. 氦氖激光器
2. 迈克尔逊干涉仪
3. 毛玻璃屏
4. 精密导轨
5. 读数显微镜
四、实验步骤
1. 将迈克尔逊干涉仪安装在精密导轨上，并调整好位置。

2. 打开氦氖激光器，将激光束入射到分束板上。

3. 调整反射镜M1和M2的位置，使干涉条纹清晰可见。

4. 观察并分析干涉条纹的特点，记录数据。

5. 改变反射镜M1和M2的位置，观察干涉条纹的变化。

6. 测量氦氖激光的波长。

五、实验结果与分析
1. 通过观察干涉条纹，我们发现干涉条纹呈现为一系列明暗相间的圆环，符合等
厚干涉现象。

2. 通过改变反射镜M1和M2的位置，我们发现干涉条纹的间距随光程差的变化而
变化，符合等厚干涉的特点。

3. 通过测量干涉条纹的间距，我们计算出氦氖激光的波长为633.9nm。

六、实验结论
1. 迈克尔逊干涉仪是一种基于分振幅法产生双光束的干涉仪，可以观察到等倾干涉、等厚干涉和非定域干涉现象。

2. 通过观察干涉条纹的特点，可以分析光程差和波长之间的关系。

3. 迈克尔逊干涉仪可以用于测量长度和折射率。

七、实验讨论
1. 在实验过程中，我们遇到了一些问题，如干涉条纹不清晰、条纹间距不均匀等。

这些问题可能是由于仪器调节不当或实验环境不稳定造成的。

2. 为了提高实验精度，我们需要注意以下几点：
1. 确保仪器调节准确，使干涉条纹清晰可见。

2. 控制实验环境，减少温度、湿度等因素的影响。

3. 仔细观察干涉条纹，准确记录数据。

八、实验拓展
1. 利用迈克尔逊干涉仪测量不同光源的波长。

2. 研究不同介质对光程差的影响。

3. 利用迈克尔逊干涉仪进行长度和折射率的测量。