迈克耳孙干涉仪实验报告 (2)
“迈克尔逊干涉仪”实验报告
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“迈克尔逊干涉仪”实验报告
1、实验简介
“迈克尔逊干涉仪”(Michaelson Interferometer)是一种便携式、利用干涉测量法测量平面镜和实物形状及尺寸的精密仪器。
它是一种无源距离测量方法,它通过分析干涉图像返回的距离信息来获得目标曲面和表面的精度参数,可以方便的测量玻璃、金属、涂层等表面的特性参数。
本实验拟采用迈克尔逊干涉仪,研究多次反射平面波的干涉斑图,用以了解平面镜形状和尺寸的变化对反射波的影响。
2、实验仪器设备
实验所用仪器设备主要包括迈克尔逊干涉仪、两只不同直径0.8NM 和 1.4NM 钨丝、测量单元、以及一个可调节电压的电源等。
3、实验原理
迈克尔逊干涉仪运用了光干涉原理,它弥补了简单显微镜无法获得距离的缺陷。
它的原理首先用照相机对光斑进行测量,然后根据各种参数来计算出测量结果,拟采用迈克尔逊干涉仪测量多次反射的平面波的位置、距离等数据,根据测量结果分析干涉斑图形状及尺寸变化,从而获知平面镜形状和尺寸的变化情况。
4、实验步骤与程序
(1)将0.8NM 和 1.4NM钨丝分别装入迈克尔逊干涉仪,连接测量单元,使电源与仪器相连;
(2)微调光源、参考物表面和探测物体等参数,使光束垂直射入参考物表面;
(3)拍摄干涉图,用记录仪将数据采样储储;
(4)改变参考物表面的粗糙度及尺寸,重复步骤2和3;
(5)通过分析干涉斑图形状及尺寸变化,研究多次反射平面波的干涉斑图。
5、实验结果及分析
实验结果表明:不同参考物表面粗糙度和尺寸会导致干涉斑图形状及尺寸变化,反射波数量及位置也有相应变化,从而揭示了平面镜形状和尺寸的变化对反射波的影响。
迈克尔逊干涉仪的使用实验报告
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迈克尔逊干涉仪的使用实验报告
实验目的,通过使用迈克尔逊干涉仪,了解干涉现象的产生原理,掌握干涉仪的使用方法,以及通过实验观察和测量,验证干涉
理论。
实验原理,迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象测量光波波长、折射率等物理量的仪器。
它由半透明镜、全反射镜和光源等部件组成。
当光波通过半透明镜分为两束光线,分别经过不同路径反射后
再次汇聚在半透明镜上时,会产生干涉现象。
通过观察干涉条纹的
变化,可以得到有关光波性质的信息。
实验步骤:
1. 调整迈克尔逊干涉仪,使得两束光线在半透明镜上产生明显
的干涉条纹。
2. 观察干涉条纹的变化,记录下不同条件下的干涉图样。
3. 通过调节干涉仪的各个部件,测量干涉条纹的间距、角度等
参数。
4. 根据测量数据,计算出光波的波长、折射率等物理量。
实验结果,通过观察和测量,得到了不同条件下的干涉条纹图样,并且测量了干涉条纹的间距、角度等参数。
根据计算得到的数据,验证了干涉理论,并且得到了光波的波长、折射率等物理量的结果。
实验总结,通过这次实验,我们深入了解了迈克尔逊干涉仪的使用方法,掌握了干涉现象的产生原理,并且通过实验观察和测量验证了干涉理论。
这次实验对我们加深了对光学原理的理解,提高了实验操作能力,是一次很有意义的实验。
迈克尔逊干涉仪实验报告
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迈克尔逊干涉仪实验报告
实验目的:
通过迈克尔逊干涉仪实验,验证干涉现象,并测量出光的波长。
实验原理:
迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象来测量光波长的仪器。
它
由半透镜、分束镜、反射镜等部件组成。
当光线通过分束镜后被分
成两束光线,分别经过反射镜反射后再次汇聚在半透镜上,产生干
涉现象。
通过移动一个反射镜,观察干涉条纹的移动,可以测量出
光的波长。
实验步骤:
1. 调整迈克尔逊干涉仪,使得两束光线在半透镜上产生干涉现象。
2. 通过微调反射镜的位置,观察干涉条纹的变化。
3. 记录不同位置下的干涉条纹的位置。
4. 根据干涉条纹的移动情况,计算出光的波长。
实验结果:
经过实验测量,我们得到了光的波长为XXX纳米。
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,并成功测量出了光的波长。
实验结果与理论值相符,实验达到了预期的目的。
自查报告:
在实验过程中,我们注意到了一些问题。
首先,在调整干涉仪时,需要保证光线的稳定,避免外界干扰。
其次,在测量干涉条纹位置时,需要精确记录数据,以减小误差。
在今后的实验中,我们将更加注意这些细节,以提高实验的准确性和可靠性。
6- 迈克尔逊干涉仪实验报告
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6- 迈克尔逊干涉仪实验报告引言:干涉是光学实验中的一种重要现象。
其中迈克尔逊干涉仪是一种利用分束器将光分为两路走不同路程,再合成的干涉仪。
本实验目的是通过迈克尔逊干涉仪对光的相位干涉进行实验研究,探究其在科学研究和实际应用中的作用。
实验仪器与实验原理:迈克尔逊干涉仪的主要组成部分为分束器、反射镜、透镜和检波器。
分束器将光分成两路光,在反射后分别经过不同的光程后,再合成在一个光学环境中,形成干涉条纹,进而研究光的相位差。
本实验选用的迈克尔逊干涉仪光路如下:(1)准直光:由汞灯发出,经过凸透镜后成为平行光线。
(2)平板玻璃片:用于将平行光分成两束相互垂直地经过反射镜反向传播。
(3)待测物:常用的待测物为透明薄板。
(4)反射镜:反射光线使其改变方向。
(5)合成反射光:在两路光线进入存在相位差干涉的区域后,在反射镜上反射成为一路光线,进而在检测屏幕上产生干涉条纹。
实验步骤与实验结果:1. 线性度检查:使反射镜沿着检测屏幕方向移动,即保证反射镜像中心移动时干涉条纹线性分布。
结果:移动100次反射镜,干涉条纹线性,线间距与波长λ比例大小相等。
2. 确定干涉璀璨:注入汞灯光源,调整两个反射镜,使其距离相等,透射光线相遇前的光程相等,令条纹体现出明暗相间的亮度。
结果:明暗干涉线段发生变化的能量必须尽可能小。
3. 确定空气中两路光线的光程差:沿反射镜上下调节反射镜距离微调干涉条带展宽,经过微调后能够看到一阶条纹明暗相间的情况,再微一点可见的一级条带左端和右端的加亮区域刚开始相接收阻塞,当这一加亮区第一次完全保持不变,即表示第一阶的加亮区“连接”在一起,这时记下此时反射镜之间距离。
据相邻条带间差一现象可知,一阶干涉级别条纹宽度为λ /2 。
结果:空气中两路光线光程差为λ/2。
4. 确定疏水中两条光线的光程差:采用疏水薄板作为干涉片。
一级干涉条纹宽度为λ /2 ,得出空气中两路光线光程差λ/2,薄板厚度(光程差)d,直接得到疏水的折射率n(n ≌ 1.33):n = d / λ 。
迈克尔逊干涉仪实验报告
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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。
3、观察等倾干涉、等厚干涉条纹,并测量激光的波长。
二、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。
其原理基于光的干涉现象。
从光源 S 发出的一束光,经分光板 G1 分成两束光,反射光 1 射向平面镜 M1,透射光 2 射向平面镜 M2。
M1 和 M2 反射回来的光在分光板 G1 的半透膜处相遇,发生干涉。
若 M1 和 M2 严格垂直,则形成等倾干涉条纹。
此时,干涉条纹是一组同心圆环,圆心处条纹级次最高。
干涉条纹的光程差为:$\Delta = 2d\cos\theta$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 M1 和 M2 有一定夹角时,形成等厚干涉条纹。
此时,干涉条纹是平行于 M1 和 M2 交线的直条纹。
通过测量干涉条纹的变化,可以计算出光的波长。
三、实验仪器迈克尔逊干涉仪、HeNe 激光器、扩束镜、毛玻璃屏等。
四、实验步骤1、仪器调节调节迈克尔逊干涉仪的底座水平。
点亮 HeNe 激光器,使激光束大致垂直于干涉仪的入射窗口。
放置扩束镜和毛玻璃屏,在屏上观察激光光斑,调节 M1 和 M2 背后的螺丝,使光斑重合。
观察干涉条纹,若没有出现条纹,微调 M1 或 M2 的位置,直到出现清晰的干涉条纹。
2、测量激光波长转动微调鼓轮,使条纹中心“冒出”或“缩进”,记录条纹变化的条数N 和对应的微调鼓轮的读数变化Δd。
重复测量多次,计算平均值,根据公式$\lambda =\frac{2\Delta d}{N}$计算激光的波长。
3、观察等倾干涉和等厚干涉条纹缓慢调节 M1 的位置,观察等倾干涉条纹的变化。
调节 M1 和 M2 之间的夹角,观察等厚干涉条纹。
五、实验数据及处理|测量次数|条纹变化条数 N |微调鼓轮读数变化Δd (mm) |||||| 1 | 50 | 0295 || 2 | 50 | 0298 || 3 | 50 | 0302 |平均值:$\Delta d =\frac{0295 + 0298 + 0302}{3} =0298$ (mm)激光波长:$\lambda =\frac{2\Delta d}{N} =\frac{2\times0298\times10^{-3}}{50} = 1192\times10^{-6}$(m)六、误差分析1、仪器本身的精度限制,如微调鼓轮的最小刻度。
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迈克尔逊干涉仪的使用实验报告
实验目的,通过迈克尔逊干涉仪的使用,观察干涉现象,了解
干涉仪的原理和工作方式。
实验仪器,迈克尔逊干涉仪、激光光源、准直器、反射镜、半
反射镜、平面镜、调节螺丝等。
实验原理,迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象来测量光波长、长度和折射率的仪器。
它由一束激光光源通过准直器发出的平行光束,分别经过半反射镜和平面镜后,再次汇聚在半反射镜上,形成
干涉条纹。
通过调节半反射镜和平面镜的位置,可以改变干涉条纹
的位置和间距,从而得到所需的干涉效果。
实验步骤:
1. 将激光光源通过准直器发出的平行光束照射到半反射镜上。
2. 调节半反射镜和平面镜的位置,使得两束光线再次汇聚在半
反射镜上,观察干涉条纹的形成和变化。
3. 通过调节螺丝等工具,改变半反射镜和平面镜的位置,观察
干涉条纹的位置和间距的变化。
4. 记录实验过程中的观察现象和数据。
实验结果,通过实验观察,我们成功地观察到了干涉条纹的形
成和变化,根据调节半反射镜和平面镜的位置,我们得到了不同的
干涉效果和干涉条纹的位置和间距。
实验结果与理论预期基本一致。
实验分析,通过本次实验,我们深入了解了迈克尔逊干涉仪的
原理和工作方式,掌握了干涉现象的观察方法和调节技巧。
同时,
我们也发现了一些实验中可能出现的误差和不确定性,为今后的实
验工作提供了一定的参考和改进方向。
实验结论,本次实验通过迈克尔逊干涉仪的使用,成功观察到
了干涉条纹的形成和变化,加深了对干涉现象的理解,为今后的光
学实验和研究工作打下了良好的基础。
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迈克尔逊干涉仪实验报告实验目的:通过迈克尔逊干涉仪的实验,验证光的干涉现象,探究干涉条纹的形成原理。
实验仪器:迈克尔逊干涉仪、激光器、准直器、反射镜、分束镜、平面镜等。
实验原理:迈克尔逊干涉仪利用激光器发出的单色光,经过分束镜分为两束光线,分别经过两个不同的光路后再次交汇,产生干涉现象。
当两束光线相遇时,如果它们的相位差恰好是整数倍的波长,就会形成明暗条纹,从而观察到干涉现象。
实验步骤:1. 将激光器调整好,使其发出的光线垂直照射到分束镜上。
2. 调整分束镜和反射镜的位置,使得两束光线分别经过不同的光路后再次交汇。
3. 观察干涉条纹的形成,并记录下实验现象。
实验结果:在实验中,我们观察到了明暗条纹的形成,证实了光的干涉现象。
通过调整反射镜的位置,我们还发现了干涉条纹的密度和位置会随着反射镜的移动而发生变化。
实验分析:根据实验结果,我们可以得出结论,迈克尔逊干涉仪可以有效地观察到光的干涉现象,通过调整干涉条纹的位置和密度,可以进一步了解光的波动性质。
实验总结:通过本次实验,我们深入了解了光的干涉现象,并掌握了迈克尔逊干涉仪的使用方法。
同时,我们也发现了实验中一些需要注意的细节和技巧,这将对我们今后的实验工作有所帮助。
自查报告:在实验过程中,我们注意到了一些细节问题,比如光路的调整和干涉条纹的观察方法等,这些都需要我们在今后的实验中加以注意和改进。
另外,我们也需要更深入地了解光的干涉现象的理论知识,以便更好地进行实验操作和数据分析。
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。
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迈克尔逊干涉仪实验报告
实验目的:
通过迈克尔逊干涉仪实验,掌握干涉条纹的观察方法,熟悉干涉仪的基本原理,加深对光的波动性质的理解。
实验仪器:
迈克尔逊干涉仪、白光源、准直器、透镜、反射镜等。
实验原理:
迈克尔逊干涉仪是一种利用分束镜将光分为两束,分别经过不同光程后再合并,观察干涉现象的仪器。
当两束光相遇时,如果它们的相位差为整数倍的波长,就会出现明显的干涉条纹。
实验步骤:
1. 将白光源通过准直器调节成平行光,照射到分束镜上。
2. 调节分束镜和反射镜的角度,使得两束光分别经过不同光程后再合并。
3. 观察干涉条纹,调节反射镜的位置,使得条纹清晰。
4. 测量干涉条纹的间距,计算出波长。
实验结果:
通过实验观察,成功在干涉仪上观察到清晰的干涉条纹,并且测量出了条纹的间距。
根据测量结果计算出了光的波长,与理论值基本吻合。
实验总结:
通过本次实验,我对迈克尔逊干涉仪的原理和操作有了更深入的了解,加深了对光的波动性质的理解。
同时,实验中也遇到了一些问题,比如调节干涉条纹的清晰度需要一定的技巧,需要进一步提高实验操作的熟练度。
自查报告:
在实验过程中,我发现自己在调节干涉条纹的过程中有些困难,需要更加熟练地掌握调节的技巧。
另外,在实验结果的测量和计算
过程中,也需要更加细致地进行操作,以减小误差。
下次在进行类
似实验时,我会更加注意这些方面,以提高实验的准确性和可靠性。
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迈克尔逊干涉仪实验报告
实验目的:
通过迈克尔逊干涉仪实验,掌握干涉仪的基本原理,了解干涉条纹的形成规律,掌握干涉仪的使用方法。
实验仪器:
迈克尔逊干涉仪、激光器、准直器、半反射镜、全反射镜、平面镜、光学台等。
实验原理:
迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象来测量光波波长、光学元件表面形貌等的仪器。
其基本原理是利用光的干涉现象来观察光的波动性质。
实验步骤:
1. 将激光器放置在一端,使光线尽可能垂直射入干涉仪。
2. 调整全反射镜和半反射镜的位置,使光线分别经过两条光路。
3. 观察干涉条纹的形成,调整半反射镜的位置,使干涉条纹清
晰可见。
4. 测量干涉条纹的间距,计算出光的波长。
实验结果:
通过实验观察和测量,成功观察到了干涉条纹的形成,并且测
量出了干涉条纹的间距。
根据计算,得到了光的波长。
实验结论:
通过迈克尔逊干涉仪实验,我们掌握了干涉仪的基本原理和使
用方法,成功观察到了干涉条纹的形成,并且通过测量得到了光的
波长。
实验取得了成功。
存在问题及改进方案:
在实验过程中,我们发现调整干涉仪的光路比较困难,需要更
加熟练的操作才能够准确观察到干涉条纹。
在以后的实验中,需要加强对仪器的操作训练,以提高实验的准确性和可靠性。
自查人,XXX 日期,XXXX年XX月XX日。
大学物理下-迈克尔逊干涉仪实验报告【全文】
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精选全文完整版可编辑修改大学物理实验报告3. 实验原理(请用自己的语言简明扼要地叙述,注意原理图需要画出,测试公式需要写明)(1)迈克耳孙干涉仪的结构与光路如图5.3. 1所示为迈克耳孙干涉仪的侧视图图与俯视图,导轨7固定在一只稳定的底座上,底座由三颗调平螺丝9及其锁紧螺丝10来调平。
丝杠6螺距为1mm,转动粗调手轮2,经一对齿轮带动丝杠转动,进而带动移动镜M在导轨上滑动。
移动距离可在毫米刻度尺5上读到1 mm,在窗口3中的刻度盘上读到0.01 mm。
转动微调手轮1,经1:100的蜗轮传动,可实现微动。
微动手轮上的最小刻度为0.0001 mm,可估读到0.00001 mm 。
分光板G1和补偿板G2固定在基座上,不得强扳,且不能用手接触其光学表面。
固定参考镜(定镜)13和移动镜(动镜)11后各有三颗螺丝,用于粗调两者相互垂直,不能拧得太紧或太松,以免使其变形或松动。
固定参考镜13的一侧和下部各有一颗微调螺丝 14和15,可用来微调13的左右偏转和俯视,微调螺丝也不能拧得太松或太紧。
丝杠的顶进力由丝杠顶进螺帽8来调整。
迈克尔逊干涉仪的实验原理如图5.3.2所示。
由光源S发出一束光,射到分光板G1的半透半反膜L上,L使反射光和反射的光强基本相同,所以称G1为分光板。
透过膜层L的光束(1)经G2到达参考镜M1后,被反射回来;被反射的光束(2) 到达移动镜M2后,也被反射回来。
由于(1)、(2)两束光满足光的相干条件,各自反射回来在膜层L所在表面相遇后,就发生干涉,在E处即可观察到干涉条纹。
G2是补偿板,它使光束(1)和(2)经过玻璃的次数相同,当使用白光作为光源时,G2还可以补偿G1的色散。
M1’是在G1中看到的M1的虚像。
(2) 单色点光源等倾干涉条纹的观察及波长的测量如图5.3.3所示,由He-Ne激光器发出的细束平行激光经过以钠光入射,它有两条谱线,对应空气中波长分别为λ 1和λ 2(设λ 1>λ 2),彼此十分接近,就会出现这样一种情况: 当d 为某一定值d1时,对同一入射角θi,有2d1cos θi=k λ2,且2d1cos θi=(k+1/2) λ 1,此时λ 2的k 级明条纹与λ1的k 级暗条纹重叠,视场中干涉条纹的可见度最低,如图5.3.5所示。
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迈克尔逊干涉仪实验报告
实验目的,通过迈克尔逊干涉仪实验,观察干涉条纹的形成,验证干涉现象的基本原理。
实验装置,迈克尔逊干涉仪、激光器、准直器、分束镜、合束镜、反射镜等。
实验原理,迈克尔逊干涉仪利用光的干涉现象,通过分束镜将光分成两束,分别经过不同的光程后再合成一束光,观察其干涉条纹的变化。
实验步骤:
1. 调节激光器和准直器,使得激光垂直射入分束镜。
2. 调节分束镜和合束镜,使得两束光分别经过不同的光程后再合成一束光。
3. 观察干涉条纹的形成和变化,记录实验数据。
实验结果,通过实验观察,成功观察到干涉条纹的形成,并且随着调节分束镜和合束镜的位置,干涉条纹的间距和亮暗条纹的变化。
实验分析,根据实验结果,验证了光的干涉现象的基本原理,证明了迈克尔逊干涉仪的工作原理和干涉条纹的形成规律。
存在问题,在实验过程中,可能存在一些误差,例如光路调节不准确、环境干扰等,需要进一步改进实验条件。
改进措施,在以后的实验中,可以加强光路调节的精度,减少环境干扰,提高实验数据的准确性和可靠性。
总结,通过本次迈克尔逊干涉仪实验,加深了对光的干涉现象的认识,对干涉仪的工作原理有了更深入的了解,同时也发现了一些实验中存在的问题,为以后的实验提供了改进的方向。
迈克尔逊干涉仪实验报告
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迈克尔逊干涉仪实验报告
实验目的:
通过迈克尔逊干涉仪实验,掌握干涉仪的原理和操作方法,观
察干涉条纹的产生及其规律,加深对干涉现象的理解。
实验仪器:
迈克尔逊干涉仪、激光器、准直器、分束镜、反射镜、平面镜、干涉滤色片等。
实验原理:
迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象测量光波波长、长度和折
射率的仪器。
其原理是通过将光波分成两束,经过不同路径后再合
成一束光,观察其干涉条纹的变化来测量光波的性质。
实验步骤:
1. 将激光器和准直器对准迈克尔逊干涉仪的分束镜,使激光垂
直射入分束镜。
2. 调节分束镜和反射镜,使两束光线分别经过不同的路径后再合成一束光。
3. 观察干涉条纹的产生及其规律,可以通过调节反射镜的位置来改变干涉条纹的密度和位置。
4. 使用干涉滤色片,观察不同颜色光波的干涉现象。
实验结果:
通过实验观察,我们发现干涉条纹的间距与光波的波长有关,而干涉条纹的位置与光程差有关。
使用干涉滤色片可以观察到不同颜色光波的干涉现象,进一步验证了干涉仪的原理。
实验总结:
通过本次实验,我们深入理解了干涉仪的原理和操作方法,加深了对干涉现象的认识。
同时,实验中也发现了一些问题,例如光源的稳定性对实验结果的影响,需要进一步改进实验条件。
希望通
过今后的实验学习,能够更加深入地理解光学现象,为未来的科研工作打下坚实的基础。
“迈克尔逊干涉仪”实验报告
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“迈克尔逊干涉仪”实验报告【引言】迈克尔逊干涉仪是美国物理学家迈克尔逊(A.A.Michelson)发明的。
1887年迈克尔逊和莫雷(Morley)否定了“以太”的存在,为爱因斯坦的狭义相对论提供了实验依据。
迈克尔逊用镉红光波长作为干涉仪光源来测量标准米尺的长度,建立了以光波长为基准的绝对长度标准,即1m=1 553 164.13个镉红线的波长。
在光谱学方面,迈克尔逊发现了氢光谱的精细结构以及水银和铊光谱的超精细结构,这一发现在现代原子理论中起了重大作用。
迈克尔逊还用该干涉仪测量出太阳系以外星球的大小。
因创造精密的光学仪器,和用以进行光谱学和度量学的研究,并精密测出光速,迈克尔逊于1907年获得了诺贝尔物理学奖。
【实验目的】(1)了解迈克尔逊干涉仪的原理和调整方法。
(2)测量光波的波长和钠双线波长差。
【实验仪器】迈克尔逊干涉仪、He-Ne激光器、钠光灯、扩束镜【实验原理】1.迈克尔逊干涉仪结构原理图1是迈克尔逊干涉仪光路图,点光源S发出的光射在分光镜G1,G1右表面镀有半透半反射膜,使入射光分成强度相等的两束。
反射光和透射光分别垂直入射到全反射镜M1和M2,它们经反射后再回到G1的半透半反射膜处,再分别经过透射和反射后,来到观察区域E。
如到达E处的两束光满足相干条件,可发生干涉现象。
G2为补偿扳,它与G1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,波阵面不会发生横向平移。
M1为可动全反射镜,背部有三个粗调螺丝。
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。
2.可动全反镜移动及读数可动全反镜在导轨上可由粗动手轮和微动手轮的转动而前后移动。
可动全反镜位置的读数为:××.□□△△△ (mm)(1)××在mm刻度尺上读出。
(2)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。
迈克尔逊干涉仪实验报告
![迈克尔逊干涉仪实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/89d0ec347f21af45b307e87101f69e314332faa5.png)
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。
3、观察等倾干涉、等厚干涉条纹,并测量激光的波长。
二、实验仪器迈克尔逊干涉仪、HeNe 激光器、扩束镜、观察屏。
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。
其原理基于光的干涉现象。
如图所示,光源 S 发出的光经过分光板 G1 分成两束,一束反射到平面镜 M1,另一束透过 G1 到达平面镜 M2。
两束光分别被 M1 和 M2 反射后,再次回到分光板 G1 并汇合,在观察屏 E 上形成干涉条纹。
当 M1 和 M2 严格垂直时,形成等倾干涉条纹。
此时,干涉条纹是一组同心圆环,条纹的级次以圆心为最高。
干涉条纹的明暗取决于两束光的光程差。
当 M1 和 M2 有一定夹角时,形成等厚干涉条纹。
此时,干涉条纹是一组平行于 M1 和 M2 交线的直线条纹。
根据光的干涉条件,两束光的光程差为:$\Delta = 2d\cos\theta$其中,d 是 M1 和 M2 反射镜到分光板 G1 镀膜面的距离差,θ 是入射光与 M1 反射镜法线的夹角。
当光程差为波长的整数倍时,出现亮条纹;当光程差为半波长的奇数倍时,出现暗条纹。
通过测量干涉条纹的变化,可以计算出光的波长。
四、实验步骤1、仪器调节(1)调节迈克尔逊干涉仪的底座水平,使仪器处于稳定状态。
(2)打开激光器,使激光束大致垂直于干涉仪的入射窗口。
(3)调节 M1 和 M2 背后的三个调节螺丝,使 M1 和 M2 大致垂直。
(4)在观察屏上看到光斑后,放置扩束镜,使光斑变成均匀的扩展光源。
(5)调节 M1 或 M2 的位置,使观察屏上出现干涉条纹。
2、观察等倾干涉条纹(1)仔细调节 M1 和 M2 的垂直程度,使干涉条纹呈现为清晰的同心圆环。
(2)观察条纹的疏密和圆环的大小变化,记录现象。
3、测量激光波长(1)缓慢旋转微调手轮,使 M1 移动,观察干涉条纹的“冒出”或“缩进”现象。
迈克尔逊干涉仪的使用实验报告
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迈克尔逊干涉仪的使用实验报告
实验目的,通过使用迈克尔逊干涉仪,观察干涉条纹的形成和变化,了解干涉仪的原理和性能。
实验器材,迈克尔逊干涉仪、激光器、反射镜、分束镜、测量仪器等。
实验步骤:
1. 将激光器放置在迈克尔逊干涉仪的一端,使激光光束通过分束镜被分成两束光线。
2. 一束光线经过一系列的反射后,再次汇聚到分束镜上,与另一束光线相遇并产生干涉。
3. 观察干涉条纹的形成和变化,调整干涉仪的各个部件,如反射镜的位置和角度,以观察干涉条纹的变化。
4. 使用测量仪器测量干涉条纹的间距和角度,记录实验数据。
实验结果,通过实验观察和测量,我们观察到了干涉条纹的形成和变化,并且成功记录了干涉条纹的间距和角度数据。
实验结论,通过本次实验,我们对迈克尔逊干涉仪的原理和性能有了更深入的了解,同时也掌握了干涉条纹的观察和测量方法。
这对于我们进一步学习和应用干涉仪具有重要的意义。
存在的问题,在实验过程中,我们遇到了一些操作上的困难,需要更加熟悉和掌握干涉仪的使用方法。
同时,在测量数据的准确性上还有待提高。
改进方案,在今后的实验中,我们将加强对干涉仪的理论知识学习,提高操作技能,以及加强实验数据的准确性和可靠性。
实验人员签名,_________ 日期,_________。
迈克尔逊干涉仪的使用实验报告
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迈克尔逊干涉仪的使用实验报告
实验目的,通过迈克尔逊干涉仪的使用实验,掌握干涉仪的工作原理,了解干涉仪在实验中的应用,以及学习如何进行干涉仪的调整和操作。
实验仪器,迈克尔逊干涉仪、激光器、准直器、分束镜、合束镜、干涉条纹观察屏等。
实验原理,迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象测量长度、折射率、表面形状等的仪器。
它由半透镜、分束镜、合束镜、反射镜和观察屏等组成。
当两束光线经过分束镜后,分别被反射镜反射后再次合成,形成干涉条纹。
通过观察干涉条纹的变化,可以得到所需测量的参数。
实验步骤:
1. 将激光器与准直器对准,确保激光光束垂直射入分束镜。
2. 调整分束镜和合束镜,使两束光线在观察屏上重合,形成清晰的干涉条纹。
3. 调整反射镜的位置,观察干涉条纹的变化,记录并分析结果。
4. 根据实验要求,进行相应的测量和计算。
实验结果,通过实验操作和观察,成功观察到了清晰的干涉条纹,并根据条纹的变化得到了所需的测量数据。
实验结论,通过本次实验,掌握了迈克尔逊干涉仪的使用方法
和调整技巧,了解了干涉仪在实验中的应用,并且对干涉现象有了
更深入的理解。
存在问题,在实验过程中,需要更加细致地调整仪器,以获得
更加精确的干涉条纹和测量结果。
同时,在实验中需要注意安全,
避免激光对眼睛造成伤害。
改进方案,在进行实验前,对仪器的调整和操作方法进行更加
详细的学习和了解,提高操作的熟练度和准确性。
同时,加强实验
安全意识,严格按照操作规程进行实验操作。
实验人员签名,__________ 日期,__________。
迈克尔逊干涉仪_2
![迈克尔逊干涉仪_2](https://img.taocdn.com/s3/m/a07d40a1162ded630b1c59eef8c75fbfc67d9454.png)
实验迈克尔逊干涉仪【实验目的】1.掌握迈克尔逊干涉仪的调节方法并观察各种干涉图样。
2.区别等倾干涉、等厚干涉和非定域干涉,并用非定域干涉测量氦氖激光波长。
3.了解光源的时间相干性,测量光源的相干长度。
【仪器用具】迈克尔逊干涉仪、氨氖激光器、白光光源、小孔光阑、短焦距小透镜。
【实验原理】1.仪器的构造图1为干涉仪的实物图,图2为其光路示意图。
其中M1和M2为两平面反射镜,M1可在精密导轨上前后移动,而M2是固定的。
P1是一块平行平面板,板的第二表面近P2面涂以半反射膜,它和全反射镜M1成45°角。
P2是一块补偿板,其厚度及折射率和P1完全相同,且与P1平行,它的作用是补偿两路光的光程差,使干涉图样不会畸变,保证白光干涉时彩色条纹形成。
放松刻度轮止动螺钉⑧,转动刻度轮⑦,可使反射镜M1沿精密导轨前后移动,当锁紧止动螺钉⑧,转动微量读数鼓轮⑨时,通过蜗轮蜗杆系统可转动刻度轮,从而带动 M1微微移动,微量读数鼓轮最小格值为10-4mm,可估读到10-5mm,刻度轮最小分度值为10-2mm。
M1的位置读数由导轨上标尺、刻度轮和微量读数鼓轮三部分组成。
反射镜M2背后有三个螺钉,用以调节M2的倾斜度,它的下方还有两个垂直的微调螺丝,以便精确调节M2的方位。
2.干涉条纹的图样图1图21、活动反光镜;2、固定反光镜;3、固定螺钉;4、补偿板;5、分光板;6、毛玻璃屏;7、刻度轮;8、刻度轮止动螺钉;9、微量读数鼓轮; 10、11、12、调节螺钉用迈克尔逊干涉仪可观察定域干涉和非定域干涉,这取决于光源的性质,而定域干涉又可分为等倾干涉和等厚干涉,这取决于M1和M2是否垂直,也就是说M1和M2'是否平行。
M2'是反射镜M2被分光板P1反射所成的虚象。
当使用扩展的面光源时,只能获得定域干涉。
2.1 等倾干涉当M 1和M 2',互相平行时,得到的是相当于平行平面板的等倾干涉条纹,其干涉花样定位于无限远,如果在E 处放一会聚透镜,并在其焦平面上放一屏,则在屏上可观察到一组组的圆心圆。
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迈克耳孙干涉仪实验报告
5-吴利杰
PB05210415
1观察非定域干涉条纹
由公式Δ=2hcosδ(1+h/Zsin2δ)可以看出在δ=0,即干涉环的中心处光程差有极大值,即中心处干涉级次最高。
如果中心处是亮的,则Δ1=2h1=mλ。
若改变光程差,使中心处仍是亮的,则Δ2=2h2=(m+n)λ,我们得到
Δh=h2-h1=1/2nλ
即M1和M2之间的距离没改变半个波长,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(条纹的稀疏)也发生变化。
2测量He-Ne激光的波长(要求用最小二乘法处理数据)
以下计算均在概率p=0.68下
ΔH=0.01591±0.00006(p=0.68)
λ=ΔH1/n=0.000318±0.000001 (单位?给出的结果为半波长)
逆时针时ΔH:
平均值ΔH=0.01594 标准差σ=0.00020mm μA=0.000064mm t=1.06
ΔH=0.01594±0.00007(p=0.68)
λ=ΔH1/n=0.000319±0.000001(单位?给出的结果为半波长)。