迈克逊干涉实验 大物实验
物理实验探索自然现象的奥秘
物理实验探索自然现象的奥秘物理实验是科学研究中不可或缺的一部分，通过对自然现象的观察和测量，可以揭示出许多奥秘。
本文将介绍一些物理实验的例子，以及它们如何探索自然现象背后的奥秘。
实验一：万有引力实验在17世纪的牛顿时代，万有引力定律被提出。
为了验证这个定律，牛顿开展了一系列实验。
其中最著名的一次实验，被称为“苹果实验”。
牛顿观察到一只苹果从树上掉下来，于是他想知道，是否存在一种力使苹果朝地球的方向运动。
于是，他进行了苹果实验，在此过程中，他观察了苹果下落的轨迹，并根据自己的观察得出了万有引力定律，这个实验揭示了物体之间相互吸引的力。
实验二：杰克逊环实验杰克逊环实验是关于电磁感应的实验。
实验中，通过通过一根铜环中通过一根磁铁产生的磁场，可以观察到铜环内部产生的电流。
这个实验揭示了磁场和电场之间的联系，验证了法拉第电磁感应定律。
实验三：托兰蒂尼实验托兰蒂尼实验是关于光的干涉性质的实验。
在这个实验中，通过光束的相干与干涉，可以观察到明暗条纹的出现。
这个实验揭示了光的波动性质，验证了光的干涉现象。
实验四：哈雷的日食实验科学家哈雷通过对日食现象的观察和测量，揭示了月球运行轨道对地球的引力影响。
他使用日食的观测数据，计算出了月球的轨道。
这个实验验证了牛顿的引力理论，对日食现象的解释提出了更准确的解释。
实验五：打光电效应实验打光电效应实验是关于光的粒子性质的实验。
通过用光束照射金属表面，观察到电子的跃迁和电流的产生。
这个实验验证了光的粒子性质和光子的存在。
这些实验是物理学中的经典实验，通过观察和测量，揭示了自然现象背后的奥秘。
这些实验不仅帮助我们了解了自然界的规律，而且对科学的发展和技术应用也起到了重要的推动作用。
总结起来，物理实验通过观察和测量，揭示了自然现象的奥秘。
从牛顿的万有引力实验到现代的杰克逊环实验和打光电效应实验，每个实验都为我们了解自然界的规律、推动科学的发展提供了重要的线索和证据。
物理实验是解开自然奥秘的钥匙，我们需要继续进行实验研究，进一步探索自然界中更多的奥秘。
迈克尔逊干涉实验报告
迈克尔逊干涉实验报告迈克尔逊干涉实验是光学中一项经典的实验证明了光的波动性，在19世纪末由美国物理学家阿尔伯特·迈克尔逊设计和进行。
这个实验设计精巧而又简单，通过干涉现象展示了光的波动性质，并为未来光学研究奠定了坚实的基础。
1. 实验原理迈克尔逊干涉实验的核心原理是将一束单色光朝着半透明镜表面投射，半透明镜会将光分为两束垂直传播的光线。
当光线到达两个平行的镜面后，会发生反射。
反射光线再次交汇，如果两束光线相位相同，它们会加强干涉，形成明晰的干涉条纹；相反，如果两束光线相位相差半个波长，它们会相互抵消，形成暗的干涉区域。
2. 实验装置迈克尔逊干涉实验主要由四部分组成：光源、分束器、反射镜和干涉区域。
光源可以使用激光或单色光源，以确保光的单色性。
分束器是由半透明镜构成的，用于将光线分为两束，一束沿直线路径到达一个反射镜，另一束沿垂直方向到达另一个反射镜。
两个反射镜的位置可以调整，以改变光线的路径和干涉效果。
最后，干涉区域会收集和显示干涉条纹，观察者可以通过观察这些条纹来分析光的干涉现象。
3. 结果分析通过观察干涉条纹的样式和变化，我们可以获得对光的性质和传播方式的重要信息。
干涉条纹的形状和间距与光的波长直接相关，因此我们可以通过计算和观察来确定光的波长。
此外，通过调整反射镜的位置，我们还可以改变干涉条纹的样式和数量。
这表明干涉效果受到光线路径和反射镜位置的影响，进一步验证了光的波动性。
4. 应用领域迈克尔逊干涉实验在实际应用中具有广泛的价值。
首先，通过干涉条纹的形成和变化，我们可以测量精确的光学参数，如波长、折射率等，这对于光学研究和设备校准具有重要意义。
其次，干涉技术在光学仪器中广泛应用，例如激光干涉仪、干涉显微镜等。
这些仪器借助干涉现象，能够提供更高分辨率和更精确的测量结果，帮助科学家们深入研究微观世界。
5. 发展与进步迈克尔逊干涉实验自19世纪末以来一直是光学研究的重要实验之一，其应用和发展不断取得突破。
大学物理实验：迈克尔逊干涉仪实验
迈克尔逊干涉仪实验
实验仪器
迈克尔逊干涉仪 激光器
实验原理
1. 迈克尔逊干涉仪结构原理
点光源S，分光镜G1右表面 镀有半透半反膜，使入射光 分成强度相等的两束。
全反射镜M1和M2：M2为固 定全反射镜，背部有三个粗 调螺丝，侧面和下面有两个 微 调 螺 丝 。 M1 为 可 动 全 反 射镜，背部有三个粗调螺 丝。
2d
N
测量激光波长。用逐差法，求三次，取平均。
5. 实验注意事项
光学元件表面严禁触摸，精密仪器操作耐心 细致，反射镜粗到微动螺丝不能出现拧紧拧死现 象，出现不好调节情况及时报告指导教师。
思考题
１ 简述本实验所用干涉仪的读数方法。
２ 怎样利用干涉条纹的“涌出”和“陷入”来 测定光波的波长？
3 何为定域、非定域干涉?
扩展光源产生定域干涉的条纹形成于空间的特定区域； 点光源产生非定域干涉的球面波在空间处处相干。
观察区E，如E处的两束光满足相干条件，可发生干涉现象。 G2为补偿板，与G1为相同材料相同的厚度，且平行安装。
2. 可动全反镜移动及读数
M1在导轨上由粗动手轮和微动手轮的转动而前后移动。 M1位置的读数为：××.□□△△△ (mm) ××在mm刻度尺上读出。
粗动手轮：每转一圈可动全反镜移动1mm，读数窗口内刻度盘 转动一圈共100个小格，每小格为0.01mm，□□由读数窗口内 刻度盘读出。
微 动 手 轮 ： 每 转 一 圈 读 数 窗 口 内 刻 度 盘 转 动 一 格 ， 即 M1 移 动 0.01mm，微动手轮有100格，每格0.0001mm，还可估读下一位。 △△△由微动手轮上刻度读出。
注意螺距差的影响。
3. 激光波长测试原理及方法
迈克尔逊干涉仪干涉现象实验报告总结
迈克尔逊干涉仪干涉现象实验报告总结
g2是一面镀上半透半反膜，m1、m2为平面反射镜，m1是固定的，m2和精密丝相连，
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袭其方位。
当m2和m1’严格平行时，m2移动，表现为等倾干涉的圆环形条纹不断从中
心“吐出”或向中心“消失”。
两平面镜之间的“空气间隙”距离增大时，中心就会“吐出”一个个条纹；反之则
“百吞进”一个个条纹。
m2和m1’不严格平行时，则表现为等厚干涉条纹，m2移动时，
条纹不断移过视场中某一标记位置，m2平移距离d与条纹移动数n的关系满足。
迈克尔逊干涉仪示意：经m2反射的光三次穿过分度光板，而经m1反射的光只通过分光板一次。
补
偿板就是为了消除这种不对称而设置的。
在使用单色光源时，补偿板并非必要，可以利用
空气光程来补偿；但在复色光源时，因玻璃和空气的色散不同，补偿板则是不可缺问少的。
若要观察白光的干涉条纹，两相干光的光程差要非常小，即两臂基本上完全对称，此时可
以看到彩色条纹；若m1或m2稍作答倾斜，则可以得到等厚的交线处（d=0）的干涉条纹
为中心对称彩色直条纹，中央条纹由于半波损失为暗条纹。
大物-迈克尔逊干涉实验
实验报告：迈克尔逊干涉实验一、摘要迈克尔逊干涉仪是光学干涉仪中最常见的一种，它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。
它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，便是动臂移动λ/2。
本实验即利用迈克尔逊干涉仪对长度变化的测量功能，测量压电陶瓷的长度随着外加电压的变化规律。
（逆压电效应及压电系数）实验目的：学习了解迈克耳孙干涉仪的特点，初步掌握如何调整和使用迈克耳孙干涉仪；学习用迈克耳孙干涉仪测量微小位移的方法，并进行压电陶瓷逆压电效应的测量，计算材料的压电系数。
关键词：迈克尔逊干涉仪，压电陶瓷，逆压电效应，计算压电系数二、实验原理迈克耳逊干涉仪的原理是一束入射光经过分光镜分为两束后被对应的平面镜反射回来，这两束光满足干涉条件。
干涉中两束光的不同光程可以通过调节干涉臂长度以及改变介质的折射率来实现。
干涉条纹对应屏幕上等光程差的点，因此，若干涉条纹发生移动，一定是场点对应的光程差发生了变化，在本实验中，则是由于压电陶瓷长度的变化导致一臂的距离变化，光程改变。
光路如图，S为光源（本实验用激光器外接空间滤波器和光阑模拟相干点光源，再加准直镜L可拓展为平行光源），C、D为平面反射镜，其中D是定镜；C为动镜，它和压电陶瓷相连。
A为分光镜，能使入射光分成强度相等的两束（反射光和透射光）。
反射光和透射光分别垂直入射到反射镜C和D，它们经反射后回到A处，再分别经过透射和反射后，来到观察区域(可以是光屏)。
本实验无补偿板，若有，则它与A为相同材料，有相同的厚度，且平行安装，目的是要使参加干涉的两光束经过玻璃板的次数相等，避免引入额外的光程差。
当C和D'严格平行时(D’为D虚像)，表现为等倾干涉的圆环形条纹，移动C时,会不断从干涉的圆环中心“吐出”或向中心“吞进”圆环。
M2和M1'不严格平行时，则表现为等厚干涉条纹.移动M2时，条纹不断移过光屏中某一标记位置，C平移距离 d 与条纹移动数 N 的关系满足：d=Nλ/2，λ为入射光波长。
迈克尔逊干涉仪实验实验原理和实验内容
迈克尔逊干涉仪实验实验原理和实验内容1. 前言：干涉的奇妙世界大家好，今天咱们要聊的就是那个听起来高大上的“迈克尔逊干涉仪”，别被这个八字打住了，咱们的目的是轻松地来了解它，轻松得就像喝个茶。
一说到干涉，这个词可能让人想到波浪、水面、或者干脆就被“干扰”了心情。
其实，这个腻歪的东西在科学里可是一块宝藏！乍一听，这干涉仪好像高深莫测，实际上，它可不仅仅是出现在实验室里的神秘家伙，而是揭示了光的波动性和奇妙的一面。
1.1 干涉是什么？那么，干涉到底是个啥玩意儿呢？简单来说，就是两束光波在特定条件下相遇、重叠，产生的那种“你搅我、我搅你”的交融效果。
有点像咱们日常生活中朋友聚会时那种热火朝天的氛围，几个人一聊，气氛就一下子活跃起来了，对吧？不过，在光学里，这种“搅拌”可以让我们看到明暗相间的条纹，也就是所谓的干涉条纹。
1.2 迈克尔逊干涉仪的原理现在，咱们来说说这个干涉仪的“主角”迈克尔逊。
他可是个厉害角色，1890年就捣鼓出了这个小玩意儿，而且他一颗心就是想研究光的本质。
迈克尔逊干涉仪的原理，就像一个“光的分身术”。
仪器把一束光分成两条路，就像是分开了的姐妹，走向不同的方向。
然而，在两束光走了个来回之后，它们又会汇合在一起。
这个时候，如果两束光走的路程不一样，最后就会形成干涉现象。
咱们的迈克尔逊可真是个“分道扬镳”的聪明才子，没错吧？2. 实验内容：构造我们的干涉仪说了这些理论，小伙伴们一定想知道，咱们到底怎么把这个光的“阴谋”一一揭开呢？别着急，接下来我们就来构造一下这台干涉仪。
其实也不复杂，一个干涉仪大致需要一些简单的器材——一个光源、一个分光镜、两面镜子，以及一个接收器。
听起来像准备一顿美味大餐，其实就这么简单。
2.1 搭建仪器首先，咱们得找一个光源，通常用激光比较好，清晰又亮。
接着，用一个分光镜把这束激光“劈头盖脸”地给分成两束，一道走左边，一道走右边，嘿，姐妹分开后就精彩了！然后再用镜子将两束光分别反射回去，向着相同的方向走来，这过程就像两位舞者在场上翩翩起舞，越跳越带感。
大学物理仿真实验迈克尔逊干涉仪
大学物理仿真实验迈克尔逊干涉仪大学物理仿真实验------迈克尔逊干涉仪实验名称:迈克尔逊干涉仪实验目的:1了解迈克尔孙干涉仪的原理、结构和调节方法。
2观察非定域干涉条纹。
3测量氦氖激光的波长。
4并增强对条纹可见度和时间相干性的认识。
实验仪器:迈克尔逊最早为了研究光速问题而精心设计了该装置。
它是一种分振幅的干涉装置，它将一路光分解成相互垂直的两路相干光，然后通过反射再重新汇聚在另一个方向上。
基于其结构原因，它是光源、两个反射镜、接收器(屏或眼睛)四者完全分立，东南西北各据一方，便于光路中安插其它器件。
如利用白光测玻璃折射率，测定气体折射率等。
迈克尔逊干涉仪可以使等厚干涉、等倾干涉及各种条纹的变动做到非常易于调整，很方便进行各种精密测量。
它的设计精巧，用途广泛，在许多科研领域都有它应用的身影。
迈克尔逊干涉仪原理图A,B是分光板和补偿板;M1,M2是反射镜;S是光源;O是观察点，可以用观察屏来获得实像，也可以直接观察镜中虚像。
图中的M2'是等效的M2位置。
M1可在光线行进方向移动，产生与M2'的不同光程差。
M1的位置使用粗调和细调旋钮调节，并且移动轨道上设有标尺。
A,B是分光板和补偿板;M1,M2是反射镜;S是光源;O是观察点，可以用观察屏来获得实像，也可以直接观察镜中虚像。
图中的M2'是等效的M2位置。
M1可在光线行进方向移动，产生与M2'的不同光程差。
M1的位置使用粗调和细调旋钮调节，并且移动轨道上设有标尺。
分光板、补偿板和反射镜A和B是取自同一块玻璃上的厚度和折射率一样的两个玻璃板，其中一块A 的背面镀上半透半反膜，它使光线分成光强大致相等的两束相干光。
另一块是补偿板，它的作用是在两个反射镜在等臂时光程相等;因为若没有补偿板，一路反射光通过A三次，而另一路透射光只通过A一次;这对于单色光时没有影响，对于复色光时则影响测量结果。
其背面有三个可调螺钉，在实验中它充当三维角度调整;其中一个镜子的虚像(M2')和另一个镜子(M1)之间形成"空气夹层"。
迈克尔逊干涉实验报告资料
迈克尔逊干涉实验报告资料迈克尔逊干涉实验是19世纪末、20世纪初，美国物理学家迈克尔逊和莫雷进行的实验。
这个实验被认为是探索光速以及光的本质等方面的重要实验之一。
本文将介绍迈克尔逊干涉实验的原理、实验流程和结果。
1. 实验原理：迈克尔逊干涉实验的基本原理是利用光的干涉现象来探测光速的变化。
光线在真空中的传播速度是恒定的，因此光线在固体和液体等介质中传播速度会有所变化。
利用这个原理，迈克尔逊发明了一种精密的干涉仪，用来检测光线在不同介质中的速度变化，并通过这个速度变化间接测量出光在真空中的速度。
2. 实验流程：迈克尔逊干涉仪由两个向同方向移动的平行壳体构成。
其中一个稳定的光源照射一束光线，经过分束镜分为两束光线，分别通过壳体的两个表面反射后，重新汇聚在分束镜上。
当壳体的运动状态发生变化时，两束光线的相对路程差会发生变化，会在分束镜的两侧产生干涉条纹。
通过测量干涉条纹的位移，可以精确测量出光的速度。
3. 实验结果：迈克尔逊干涉实验的实验结果表明，在真空中，光的速度是不变的。
实验中发现，在干涉条纹上发生位移时，就意味着两束光线的相对路程差发生了变化。
在实验过程中，迈克尔逊使用银镜取代了空气中常用的玻璃材料，以避免垂直于银镜的光线在反射时出现相位差的情况。
通过精确地测量干涉条纹的位移，迈克尔逊精确测定了光在真空中的速度，并为今后的科学研究奠定了基础。
总之，迈克尔逊干涉实验在光学和物理领域起到了至关重要的作用，成为了现代科学的重要里程碑之一。
它不仅向我们展示了光速恒定的特性，还为传感器、光纤通信技术等现代科技的发展提供了基础。
【实用】大学基础物理实验 迈克尔逊干涉仪PPT文档
圆环内缩；同理d增大时干涉圆环外扩
（4）d=０时，干涉场内无干涉条纹
四、实验仪器
观察屏E
分束板G1
读数窗 读数轮
粗动轮
微动轮
补偿板G2
动镜M2
定镜M1 水平拉簧 垂直拉簧
迈克尔逊干涉仪
五、实验内容
1．迈克尔逊干涉仪的调整
（1）粗调：① 将M1、M2方位螺钉和拉簧调至 半松半紧状态 ② 调激光器方位，使反 射光大致对称分布
北京航空航天大学
物理实验中心
李朝荣
迈克尔逊干涉仪的调整 和波长测量
实验及应用背景介绍 实验目的和教学要求 实验原理 实验仪器 实验内容 注意事项 问题讨论与思考 辅助实验与选做实验
一、实验及应用背景介绍
1881年， 物理学家迈克尔逊和莫雷为 研究“以太”漂移制成精密干涉仪—— 迈克尔逊干涉仪
2．零点误差：粗动轮与微动轮零点不匹配 迈克尔逊干涉仪的调整
和波长测量
当中央条纹内缩或外扩N 次，光程差为 发展和改进为其它许多形式的干涉仪器
5．点光源等倾干涉条纹
辅助实验：牛顿环干涉测曲率半径
2d＝Nl 屏平行于S1和S2连线：双曲线形干涉条纹
该位置前后条纹吞吐状态改变 （3）微调：调节拉簧，使在屏正中央得一正圆形干涉条纹
最先用干涉仪以光的波长测定了国际标 准米尺的长度
精密地测定光波波长、微小长度、光源 的相干长度等
测量气体、液体的折射率
发展和改进为其它许多形式的干涉仪器
二、实验目的和教学要求
熟悉迈克尔逊干涉仪的结构，掌握其 调整方法；
通过实验观察，认识点光源非定域干 涉条纹的形成与特点；
用干涉条纹变化的特点，测定光源波 长。
迈克尔杰克逊干涉仪发展史
迈克尔杰克逊干涉仪发展史
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迈克尔逊干涉仪的应用
1、迈克耳孙-莫雷实验：观测以太风，并得出以太不存在的结论
2、激光干涉引力波：通过迈克尔逊干涉仪测量由引力波引起的激光的光程变化
3、行星的探测：迈克尔逊干涉仪用于寻找太阳系外行星
4、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。
5、测量气体固体的折射率
6、测量光波的波长
干涉仪的种类
太曼格林(Twyman Green)干涉仪、菲索(Fizeau)干涉仪、麦克詹達干涉仪(Mach-Zender)、剪像(shearing)干涉计及麦克森(Michelson)干涉仪、法布里－派洛(Fabry-Perot)干涉仪sagnac干涉仪、激光干涉仪、Zygo干涉仪、F-P光纤干涉仪
等倾干涉的特点：
1、d一定的时候，靠近中心的干涉圆环角度越大，干涉条纹中间系数边缘密集
2、角度一定的时候d越小，角度变化越大，条纹随着d的减小而变得稀疏。
迈克尔逊干涉专题实验论文
迈克尔逊干涉专题实验论文计科0904 09281085 曹天睿（一）引言在物理量的测量中，有时由于被测量量过分小，以至无法被实验者或仪器直接感受和反应，此时可先通过一些途径将被测量量放大，然后再进行测量，放大被测量量所用的原理和方法称为放大法。
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。
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。
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。
它的特点是光源，两个反射面，接受器（观察者）四者在空间完全分开，东西南北各据一方，便于在光路中安插其它器件。
利用它可以观察到很多干涉现象，例如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，可研制出多种专用干涉仪。
（二）迈克尔逊干涉仪的原理（1）光路图：（2）干涉原理：从光源S 发的光照射到分光镜G 1 上，光被分成两束，反射光入射到平面反射镜M 1 , 透射光经补偿镜G 2 入射到平面反射镜M 2 ，两束光分别被M 1 、M 2 反射，重新在G 1 处会合，若满足相干条件就会产生干涉效应。
迈克尔逊干涉仪产生干涉的原理与“空气平板”所产生的干涉相同，在测量光波长时，首先将仪器调出较少的等倾条纹，仪器的附加光程为入/2 。
则中央处的光程差：Δ =2h+ 入/2 （5 — 1 ）式中：h — M 1 与M 2 ' 之间的距离入—光源的波长若中央调成一个暗斑时，则光程差Δ = （m + 1/2）入（5 — 2 ）由式（1 — 1 ）和（1 — 2 ）得：:2 h = m 入2 Δ h = Δ m 入其中：Δ h = h 1 - h 2 Δ m = m 1 - m 2式中：Δ h — M 1 移动的距离Δ m —暗斑变化的次数当Δ m = 1 时, 则Δ h = 入/2 就是说，当中心暗斑变化一次（即移动一个条纹）时，M 1 移动了入/2 的距离，所以:入= 2 Δ h / Δ m ( 5 — 3 )用上式就可计算出被测光源的波长。
实验四 迈克尔逊干涉实验_大学物理实验_[共7页]
![实验四 迈克尔逊干涉实验_大学物理实验_[共7页]](https://img.taocdn.com/s3/m/b33aff14d5bbfd0a785673d6.png)
126（2）缝宽a满足什么条件时，光的衍射效应明显，而在什么条件下光的衍射效应不明显？请调节狭缝作试验。
实验四 迈克尔逊干涉实验干涉仪是根据光的干涉原理制成的一种进行精密测量的仪器，在科学研究和工程技术上有着广泛的应用。
干涉仪的形式很多，迈克尔逊干涉仪便是其中一种，它是美国的迈克尔逊（A.A.Michelson）在1881年为研究光速问题而精心设计的。
其原理简明，构思巧妙，堪称精密光学仪器的典范，是很多近代干涉仪的原型。
1887年迈克尔逊-莫雷利用这种干涉仪做过著名的“以太”漂移实验，其否定的结果是相对论的实验基础之一。
迈克尔逊干涉仪在近代物理学和计量技术的发展中产生过重大影响。
利用这种干涉仪可以观察光的非定域干涉、定域干涉和白光彩色干涉现象。
还可以精密测量长度、长度的微小改变、测量媒质的折射率、测定光谱的精细结构以及检查表面的光洁度等。
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的应用。
一、实验目的（1）了解光的干涉形成的原理，能区别等倾干涉和等厚干涉。
（2）了解迈克尔逊干涉仪的结构，学习其调节和使用方法。
（3）学习一种测定光波波长的方法。
二、实验仪器迈克尔逊干涉仪，毛玻璃屏，针孔屏，HNL-55700多束光纤激光源。
三、实验原理1．迈克尔逊干涉仪的光路迈克尔逊干涉仪是一个分振幅法的双光束干涉仪，其光路如图6-18所示。
M1和M2是两片精密磨光的平面反射镜，其中M2是固定的，M1由精密丝杆控制，可沿臂轴前、后移动，它们分别放置在两个相互垂直的直臂中。
G1和G2是两块材料相同、厚薄均匀而且相等的平行玻璃片，在G1的一个面镀有半透明的薄银层，它能将入射光等强度地分为反射光和透射光，故称为分光板；G2称为补偿板，用来补偿光路。
G1和G2与两个反射镜均成45o角。
从光源S上一点发出的光线射到玻璃平板G1的半反射层上被分成两部分：光线“1”和“2”。
反射光“2”经G1反射后向着M1前进，被M2反射回来后透过G1到达E处。
大学物理干涉实验报告
实验名称：干涉实验实验日期：2023年10月25日实验地点：物理实验室实验者：张三实验目的：1. 了解干涉现象的原理及其在光学中的应用。
2. 观察并分析光的等厚干涉和等倾干涉现象。
3. 学习使用迈克尔逊干涉仪进行实验操作，并测定光波波长。
实验原理：干涉现象是指两束或多束相干光相遇时，由于光波的叠加，产生明暗相间的条纹。
根据干涉光路的不同，干涉现象可分为等厚干涉和等倾干涉。
1. 等厚干涉：当两束光在薄膜的上下两个表面反射后相遇时，由于薄膜厚度不同，光程差也不同，从而产生干涉条纹。
这种干涉现象称为等厚干涉。
牛顿环是等厚干涉的典型例子。
2. 等倾干涉：当两束光在相同厚度的介质中传播，但入射角不同时，光程差也不同，从而产生干涉条纹。
这种干涉现象称为等倾干涉。
迈克尔逊干涉仪是等倾干涉的典型应用。
实验仪器：1. 迈克尔逊干涉仪2. 激光光源3. 分束器4. 反射镜5. 光屏6. 测量工具（尺子、游标卡尺等）实验步骤：1. 将迈克尔逊干涉仪安装好，调整好光源、分束器、反射镜和光屏的位置。
2. 打开激光光源，调节光束使其通过分束器，分成两束光。
3. 将一束光反射到反射镜M1上，另一束光反射到反射镜M2上。
4. 调整M2的位置，观察光屏上的干涉条纹。
5. 记录不同位置下的干涉条纹，分析等厚干涉和等倾干涉现象。
6. 使用迈克尔逊干涉仪测定光波波长。
实验结果与分析：1. 等厚干涉：当调整M2的位置时，观察到光屏上出现明暗相间的同心圆环。
这些条纹是由于牛顿环现象产生的，即薄膜的厚度不同导致光程差不同，从而产生干涉条纹。
2. 等倾干涉：当调整M2的位置时，观察到光屏上出现明暗相间的直线条纹。
这些条纹是由于等倾干涉现象产生的，即光束在相同厚度的介质中传播，但入射角不同，从而产生干涉条纹。
3. 光波波长测定：根据迈克尔逊干涉仪的原理，光程差与干涉条纹间距成正比。
通过测量干涉条纹间距，可以计算出光波波长。
实验结论：通过本次实验，我们了解了干涉现象的原理及其在光学中的应用。
大学物理实验报告--迈克尔逊干涉仪实验
迈克尔逊干涉仪创建人：物理实验室总分：100 得分：一、实验目的与实验仪器共10 分，得分实验目的：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。
3、测定He —Ne 激光的波长。
实验仪器：1.迈克耳孙干涉仪2.Na光源3.He-Ne激光器4.短焦透镜二、实验原理共15 分，得分1．迈克耳孙干涉仪的结构和原理：迈克耳孙干涉仪的原理图如图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，、为平面反射镜，是固定的，和精密丝杆相连，使其可前后移动，最小读数为mm，可估计到mm，和后各有几个小螺丝可调节其方位。
图1 迈克耳孙干涉仪的原理图光源S发出的光射向A板而分成(1)、(2)两束光，这两束光又经和反射，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、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，除看到镜外，还可通过A 的半反射膜看到的虚像2’，与镜所引起的干涉，显然与、引起的干涉等效，和形成了空气“薄膜”，因不是实物，故可方便地改变薄膜的厚度(即和的距离)，甚至可以使和重叠和相交，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。
三、实验内容和步骤共15 分，得分1、调节He—Ne激光器和迈克尔逊干涉仪的相对位置，使光束分别大致照在M1和M2的中央；调节激光器或干涉仪底座的螺丝，使从M1反射的光点返回激光出射处，此时M1与它的入射光大致垂直。
从M1反射的光点有三点，应使其中最亮的一点返回激光出射处。
2、调节M2后的三个螺丝，使M2反射的光点也返回激光出射处，此时M2也与它的入射光大致垂直，并与M1大致垂直。
在观察屏处观察，两个最亮的光斑应互相重合。
3、在激光器前放一个短焦距透镜，使光束扩大而能大致照亮整个反射镜。
物理实验迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果讨论
物理实验迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果讨论迈克尔逊干涉仪，这个名字听起来就像科学家的专属玩具。
其实，它是探索光波性质的一把利器。
干涉现象令人惊叹，让我们深入其中，看看这个实验背后的误差分析和结果讨论。
一、实验原理1.1 干涉的基本原理光波就像潮水，一波接一波。
当两束光相遇时，若相位相同，它们会相互叠加，形成明亮的条纹；若相位不同，则会相互抵消，变得暗淡。
想象一下海浪撞击岸边，有时波涛汹涌，有时却静若处子，这就是干涉的魔力。
1.2 干涉仪的构造迈克尔逊干涉仪的构造简单却精妙。
它由分束器、反射镜和屏幕组成。
分束器像个调皮的孩子，把光分成两条路径。
反射镜则是守护者，确保光线顺利回归。
最后，屏幕捕捉到这些光波的交响曲，形成美丽的干涉条纹。
二、误差分析2.1 设备误差实验设备的精确度直接影响结果。
若分束器有微小瑕疵，光线的分离就会受影响，导致条纹模糊。
这就像一部老旧的相机，拍出的照片总是有点糊，遗憾吧。
2.2 环境因素温度、湿度和空气质量都可能影响光波的传播。
比如，在不同的温度下，空气的折射率会变化。
就像夏天和冬天的风，各有各的性格，光波在其中穿行的感受也大相径庭。
2.3 操作误差实验人员的操作也是不可忽视的因素。
轻微的手抖、视角的偏差都会导致结果的不准确。
我们都知道，细节决定成败，尤其是在这种微观世界中，每个动作都至关重要。
三、结果讨论3.1 条纹的稳定性稳定的干涉条纹意味着实验成功。
它们的明暗变化如同音乐的节奏，优雅而动人。
理想情况下，条纹应当清晰而整齐，然而，实际实验中却常常因误差而显得杂乱无章。
3.2 数据的可靠性在收集数据时，要确保每次实验的条件尽量相同。
数据的可靠性是实验成功的关键，就像建房子需要坚实的地基。
若数据不稳定，最终的结果也无法令人信服。
四、总结迈克尔逊干涉仪的实验是一场光的盛宴，充满了挑战与惊喜。
通过仔细的误差分析，我们能更好地理解实验结果的深意。
科学探索就像一段旅程，有时我们会迷失，但每一次探索都让我们更接近真理。
大学物理—迈克尔逊干涉仪
—— 透明物质长度的微小变化 折射率
中央亮条纹 k k
开放光路 —— 精确测量透明介质折射率__长度的变化
第十二章 光的干涉—大学物理2
例题12-9 在迈克尔孙干涉一支光路中放入厚度d的玻璃管 管内充有某种气体，然后将玻璃管中的气体抽净 观测到中心漂过200个亮条纹，计算气体的折射率 充有气体时中心亮条纹光程差
抽净气体后中心亮条纹的光程差 k 光程差的变化
2(n 1)d
因子2 —— 光通过气体2次
第十二章 光的干涉—大学物理2
充有气体 k 抽净气体 k
2(n 1)d
2(n 1)d (k k)
N —— N 中心亮条纹漂过的数目
气体折射率 n 1 N
2d
n 1 100
—— 平行单色光入射分光板G1__在镀膜面分为光束1和2 —— 光束1和2是相干光
第十二章 光的干涉—大学物理2
—— 光束1经M1反射__经G1透射传播到EYES —— 光束2经过补偿板G2 __M2反射__G2透射
G1镀膜面反射传播到EYES —— 明暗相间的圆条纹
第十二章 光的干涉—大学物理2
d
第十二章 光的干涉—大学物理2
作业：单元六第一题 预习“光的衍射”
第十二章 光的干涉—大学物理2
“以太”学说： 以太在宇宙中无处不在，所有星球均在 “以太海洋” 里漂泊， “感受”到迎面吹来的“以太风”。
反射镜
光2
V
地球
光1
反射镜
迈克耳逊干涉实验： 证明了“以太”学说的荒谬。
第十二章 光的干涉—大学物理2
第十二章 光的干涉—大学物理2
第十二章 光的干涉—大学物理2
12_05 迈克尔逊干涉仪
迈克尔逊干涉实验报告
迈克尔逊干涉实验报告迈克尔逊干涉实验报告迈克尔逊干涉实验是19世纪末由美国物理学家阿尔伯特·迈克尔逊提出并完成的一项经典实验。
该实验以光的干涉现象为基础，通过利用干涉仪探索光的波动性质，为光的本质提供了重要的实验证据。
本文将对迈克尔逊干涉实验的原理、实验过程和结果进行探讨。
一、实验原理迈克尔逊干涉实验基于光的波动理论，利用光的干涉现象来研究光的性质。
干涉是指两个或多个光波相遇时产生叠加的现象。
迈克尔逊干涉实验利用干涉仪，通过光的分波、反射和重合，观察干涉条纹的形成与变化，从而揭示光的波动本质。
二、实验装置迈克尔逊干涉实验主要由一束光源、一块半透半反射镜、两块平行玻璃板和一块反射镜组成。
光源发出的光经半透半反射镜分成两束，一束直接射向反射镜，另一束射向平行玻璃板后再反射到反射镜上。
两束光再次汇聚在半透半反射镜上，形成干涉条纹。
三、实验过程1. 调整装置：首先，需要将反射镜和半透半反射镜调整到合适的角度，使得两束光在半透半反射镜上重合。
同时，保证光源发出的光为单色光，以减小干涉条纹的扩散。
2. 观察干涉条纹：当光线通过半透半反射镜后，一部分光线直接射向反射镜，另一部分光线经过平行玻璃板后再反射到反射镜上。
两束光线再次汇聚在半透半反射镜上，形成干涉条纹。
通过调整反射镜和半透半反射镜的位置，可以观察到不同的干涉条纹。
四、实验结果迈克尔逊干涉实验的结果是通过观察干涉条纹的形态和变化来推测光的性质。
实验结果表明，干涉条纹的出现与光的波动性质密切相关。
当两束光的光程差为整数倍的波长时，干涉条纹明亮；当光程差为半波长时，干涉条纹暗淡。
这一现象表明光具有波动性，支持了光的波动理论。
五、实验意义迈克尔逊干涉实验为光的波动理论提供了有力的实验证据。
它揭示了光的波动性质，证明了光是一种波动的电磁现象。
这一实验成果对后来的光学理论和实验研究产生了重大影响，为光学的发展奠定了基础。
六、实验应用迈克尔逊干涉实验不仅在理论研究中具有重要意义，而且在实际应用中也有广泛的用途。
(大物实验)迈克尔孙干涉仪实验
大学物理实验迈克尔孙干涉仪一．实验原理1．迈克尔孙干涉仪的结构和原理2. 点光源产生的非定域干涉即M1和M2之间的距离每改变半个波长，其中心就“生出”或“消失”一个圆环。
两平面反射镜之间的距离增大时，中心就“吐出”一个个圆环。
反之，距离减小时中心就“吞进”一个个圆环，同时条纹之间的间隔（即条纹的稀疏）也发生变化。
由式可知，只要读出干涉仪中M1移动的距离△h和数出相应吞进（或吐出）的环数就可求得波长。
3. 条纹的可见度利用上式可测出纳黄光双线的波长差4. 时间相干性问题长差越小，光源的单色性越好，相干长度就越长，所以上面两种解释是完全一致的。
t m则用下式表示钠光灯所发射的谱线为589.0nm与589.6nm，相干长度有2cm。
氦氖激光器所发出的激光单色性很好，其632.8nm的谱线，只有10-14~10-7nm，相干长度长达几米到几公里的范围。
对白光而言，其和λ是同一数量级，相干长度为波长数量级，仅能看到级数很小的几条彩色条纹。
5．透明薄片折射率（或厚度）的测量（1）白光干涉条纹（2）固体透明薄片折射率或厚度的测定当视场中出现中央条纹之后，在M1与A之间放入折射率为n、厚度为l的透明物体，则此时程差要比原来增大因而中央条纹移出视场范围，如果将M1向A前移d，使，则中央条纹会重新出现测出d和l求出折射率n。
二．实验步骤1.测量He-Ne激光的波长①调整好干涉仪，为实验做好准备。
②打开He-Ne激光器，在光源前放一小孔光栏，调节M2上的三个螺钉，从小孔初设的激光束，经M1，M2反射后，在观察屏上重合。
③去掉小孔光栏，换上焦距透镜而使光源成为发散光束，在两光程差不太大时，在毛玻璃屏上即可观察到干涉条纹，轻轻调节M2后的螺钉，应出现基本在中心的圆纹。
④测量He-Ne激光的波长。
轻轻转动微动转轮，移动M1，中心每出生或吞进n个条纹，记下移动的距离，用公式2h/n求出波长。
2.测量钠波波长，波长差及相干长度①波长测量同激光波长的测量②慢慢移动M1，增加光程差，条纹可见度下降，乃至看不清，测出两不可见位置的距离差L=t1-t2，即可求出波长。