实验四十四迈克耳逊干涉仪调节与使用讲课教案
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干涉现象了。
2.根据条纹变化测量光波波长
干涉圆环中心处， 0 ，则式（44-3）可以
写成：Leabharlann 2d k（44-4）
当移动M 2 镜使d 增大时，中心圆环便一个一个
“涌出”，反之，当d 减小时，中心圆环便一
个一个“吞入”，由（44-4）可知，只要知道 移动的距 d 离 和“涌出”（或“吞入”）的条 纹数 k 目 ，便可求出光波波长。
（3）在 E处沿着 EG1M2的方向进行观察。
2.测量光波波长
（1）打开HeNe激光光源，缓慢转动仪器的微 调鼓轮，观察到视场中心圆形条纹的“涌出” 或“吞入”，即可以读数
（2）重复上述实验5次，共读出2500环。自 己设计表格记录数据，用逐差法计算 HeNe 激光的波长，最后计算测量结果的误差。
2d k
（44-5）
反之，已知光波波长 和 k ，也可求出移动 的距离，此为干涉测量长度的原理。
【实验内容】
1.仪器的调整
（1）打开光源，调整光源的水平，使入射光通 过扩束后，有较强的均匀扩展光入射到分光板
G 1上。 （2）调整粗调鼓轮，使动镜 M 2 距分光板 G 1 的距
离与定镜 M 1距 G 1的距离近似相等。
根据光的干涉加强和减弱的条件
2dcosk
时，明条纹
当 2dcos(2k1) 时，暗条纹
2
式子中 k0,1,2,L
（44-3）
由（44-3）可知： （1）当 d , 一定时
干涉级次 k 随倾角（入射角） 变化。具有相
同倾角 的所有光线的光程差 都相同，对应同
一级次 k ，故称这种干涉为等倾干涉。不同的
倾角的光对应于不同的干涉级次，于是干涉图 样是以光轴为中心的同心圆环。
当 0 时（相当于垂直入射），干涉级次最大， 对应于干涉圆环中心处。
0 时，随着 角的的增大，干涉级次 k 变
小，对应的干涉圆环往外移，即越向边缘，干 涉圆环的级次越低（这与牛顿环的等厚干涉圆 环不同）。
（2）当 k , 一定时
实验四十四 迈克耳逊干涉仪的 调节与使用
【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.观察等倾干涉条纹。 3.测量激光光源的波长。 【实验仪器】
迈克尔逊干涉仪，激光器，扩速透镜，手电 筒。
【实验原理】 1.等倾干涉 迈克尔逊干涉仪原理光路如图44-2所示：
图44-2 迈克耳逊干涉仪光路
【注意事项】
1.保持各镜面和玻璃板的清洁，严格禁止用手触 摸。
2.调节与测量的过程中，动作要稳，操作仔细、 认真，读出准确的
环数和测量值。
3.为了得到正确的结果，转动粗调鼓轮和微调鼓 轮时应严格防止空程。
【思考题】
1.如何用迈克尔孙干涉仪测量长度？ 2.用迈克尔孙干涉仪测量时，如何观察到等
厚干涉条纹？
对应于同一级次 k ，当 d 减小时，倾角 必须
减小，则该级圆环越往内缩小，条纹随之变宽， 看到的现象是干涉圆环“内缩”，中心圆环 “吞入”，当d 0 时，即M 2 与M 1 重合，整个视 场将无干涉圆环出现。
当 d 增大时， 必将增大，看到的现象是干涉
条纹变窄，干涉圆环“外扩”，中心圆环“涌
出”，当d 增大到一定程度时，也将看不到
2.根据条纹变化测量光波波长
干涉圆环中心处， 0 ，则式（44-3）可以
写成：Leabharlann 2d k（44-4）
当移动M 2 镜使d 增大时，中心圆环便一个一个
“涌出”，反之，当d 减小时，中心圆环便一
个一个“吞入”，由（44-4）可知，只要知道 移动的距 d 离 和“涌出”（或“吞入”）的条 纹数 k 目 ，便可求出光波波长。
（3）在 E处沿着 EG1M2的方向进行观察。
2.测量光波波长
（1）打开HeNe激光光源，缓慢转动仪器的微 调鼓轮，观察到视场中心圆形条纹的“涌出” 或“吞入”，即可以读数
（2）重复上述实验5次，共读出2500环。自 己设计表格记录数据，用逐差法计算 HeNe 激光的波长，最后计算测量结果的误差。
2d k
（44-5）
反之，已知光波波长 和 k ，也可求出移动 的距离，此为干涉测量长度的原理。
【实验内容】
1.仪器的调整
（1）打开光源，调整光源的水平，使入射光通 过扩束后，有较强的均匀扩展光入射到分光板
G 1上。 （2）调整粗调鼓轮，使动镜 M 2 距分光板 G 1 的距
离与定镜 M 1距 G 1的距离近似相等。
根据光的干涉加强和减弱的条件
2dcosk
时，明条纹
当 2dcos(2k1) 时，暗条纹
2
式子中 k0,1,2,L
（44-3）
由（44-3）可知： （1）当 d , 一定时
干涉级次 k 随倾角（入射角） 变化。具有相
同倾角 的所有光线的光程差 都相同，对应同
一级次 k ，故称这种干涉为等倾干涉。不同的
倾角的光对应于不同的干涉级次，于是干涉图 样是以光轴为中心的同心圆环。
当 0 时（相当于垂直入射），干涉级次最大， 对应于干涉圆环中心处。
0 时，随着 角的的增大，干涉级次 k 变
小，对应的干涉圆环往外移，即越向边缘，干 涉圆环的级次越低（这与牛顿环的等厚干涉圆 环不同）。
（2）当 k , 一定时
实验四十四 迈克耳逊干涉仪的 调节与使用
【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.观察等倾干涉条纹。 3.测量激光光源的波长。 【实验仪器】
迈克尔逊干涉仪，激光器，扩速透镜，手电 筒。
【实验原理】 1.等倾干涉 迈克尔逊干涉仪原理光路如图44-2所示：
图44-2 迈克耳逊干涉仪光路
【注意事项】
1.保持各镜面和玻璃板的清洁，严格禁止用手触 摸。
2.调节与测量的过程中，动作要稳，操作仔细、 认真，读出准确的
环数和测量值。
3.为了得到正确的结果，转动粗调鼓轮和微调鼓 轮时应严格防止空程。
【思考题】
1.如何用迈克尔孙干涉仪测量长度？ 2.用迈克尔孙干涉仪测量时，如何观察到等
厚干涉条纹？
对应于同一级次 k ，当 d 减小时，倾角 必须
减小，则该级圆环越往内缩小，条纹随之变宽， 看到的现象是干涉圆环“内缩”，中心圆环 “吞入”，当d 0 时，即M 2 与M 1 重合，整个视 场将无干涉圆环出现。
当 d 增大时， 必将增大，看到的现象是干涉
条纹变窄，干涉圆环“外扩”，中心圆环“涌
出”，当d 增大到一定程度时，也将看不到