白光干涉条纹的调节及研究

迈克尔孙干涉仪

测波长实验报告

班级:计科(2)

学号:090601247

姓名:殷王佳

实验名称:迈克尔孙干涉仪测白光波长

实验目的:1、了解迈克尔孙干涉仪的结构、工作原理和实际应用

2、迈克尔孙干涉仪的调节出白光的干涉条纹

3、用迈克尔孙干涉仪调出激光干涉条纹

4、在上基础上调出白光干涉条纹

5、对白光的相干性进行研究

实验仪器:1、迈克尔孙干涉仪2、半导体激光器3、白炽灯

实验原理：右图为迈克尔孙干涉仪的光路图。从光源S发出的光束射到玻璃板G1上，Ｇ１的前后两个表面严格平行，后比表面镀有铝或银的半反射膜。光束被半反射膜分为强度相同的两支，图中（１）表示反射光，（２）表示透射光，两光经全反镜Ｍ１和Ｍ２反射后，再在Ｅ处相遇，形成干涉条纹。Ｇ２为一补偿板。

（一）干涉图样的形成和分类：迈克尔孙干涉仪所产生的两相干光束是从Ｍ１和Ｍ２反射而来，因此可先画出Ｍ２被Ｇ１反射所成的虚像Ｍ２＇，研究干涉花样时，Ｍ２＇和Ｍ２完全等效。（1）点光源产生的非定域干涉花样：光程差最大时，圆心所对应的级次最高，每生出一个或消失一个圆环，相当于两光距离改变了一个波长，即Ｍ１移动了半个波长。设Ｍ１移动了距离，相应的生出或消失的圆环数目为Ｎ，则有：

（1）等倾干涉花样：此时Ｍ１与Ｍ２＇互相平行，如图，入射光经Ｍ１和Ｍ２＇反射成为（１）（２），且相互平行，两光线的光程差.

（2）等厚干涉花样：当Ｍ１和Ｍ２＇有一个很小的夹角时，Ｍ１与Ｍ２＇之间形成楔形空气薄层，就会出现等厚干涉条纹，如图所示。如果入射角不大，则

实验步骤：

（１）调节迈克尔孙干涉仪，在毛玻璃屏上观察到干涉条纹。

ａ．两束光之间的光程差要小于光源的相干长度才能干涉。干涉仪上Ｍ１的位置应该在３０毫米左右（从干涉仪左侧的毫米刻度尺上读出）。

ｂ．两束光之间的夹角需很小，干涉条纹才比较宽，眼睛才能分辨。把半导体激光器前面的扩束镜转向下方，未经扩束的激光Ｍ１和Ｍ２反射后在毛玻璃片上形成两个光斑，调节Ｍ１和Ｍ２后面的螺丝，使这两个光斑严格重合，此时两光之间的夹角就很小了。把扩束镜转向上方，让激光扩散成发散光束。这时，毛玻璃屏上应可观察到干涉条纹。

（２）调彩虹条纹

将激光源换成白光，按照调出干涉条纹时微动手轮转动的方向

继续转动，直至透明玻璃上出现彩虹条纹，再记录数据。数据记录及处理

数据30mm 37 15.5 30.37155mm