实验6-5-迈克尔逊干涉仪的原理与使用
迈克尔逊干涉仪,实验报告
迈克尔逊干涉仪,实验报告迈克尔孙干涉仪实验报告迈克耳孙干涉仪实验报告实验目的1、了解迈克尔逊干涉仪的结构及工作原理，掌握其调试方法2、学会观察非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉及光源的时间相干性，空间相干性等重要问题。
实验原理1. 迈克尔逊干涉仪的光路迈克尔逊干涉仪有多种多样的形式，其基本光路如图5.16.1所示。
从光源束光，在分束镜束1射出的半反射面发出的一上被分成光强近似相等的反射光束1和透射光束2。
反射光；光束2经过补偿板投向反射镜，反后投向反射镜，反射回来再穿过射回来再通过，在半反射面上反射。
于是，这两束相干光在空间相遇并产生干涉，通过望远镜或人眼可以观察到干涉条纹。
补偿板的材料和厚度都和分束镜相同，并且与分束镜平行放置，其作用是为了补偿反射光束1因在中往返两次所多走的光(来自: 写论文网:迈克尔逊干涉仪,实验报告)程，使干涉仪对不同波长的光可以同时满足等光程的要求。
2. 等倾干涉图样(1) 产生等倾干涉的等效光路如图2所示（图中没有绘出补偿板外，还可以看到镜经分束镜），观察者自点向镜看去，除直接看到镜的半反射面和反射的像。
这样，在观察者看来，两相干光束好象是由同一束光分别经涉仪所产生的干涉花样与形成时，只要考虑、、反射而来的。
因此从光学上来说，迈克尔逊干间的空气层所产生的干涉是一样的，在讨论干涉条纹的两个面和它们之间的空气层就可以了。
、和观察屏的相所以说，迈克尔逊干涉仪的干涉情况即干涉图像是由光源以及对配置来决定的。
(2) 等倾干涉图样的形成与单色光波长的测量当和镜垂直于镜时，与相互平行，相距为。
若光束以同一倾角入射在作垂直于光上，反射后形成1和两束相互平行的相干光，如图3所示。
过线。
因和之间为空气层，，则两光束的光程差为所以当固定时，由（1）式可以看出在倾角（1）相等的方向上两相干光束的光程差均相等。
由此可知，干涉条纹是一系列与不同倾角对应的同心圆形干涉条纹，称为等倾干涉条纹。
由于1、两列光波在无限远处才能相遇，因此，干涉条纹定域无限远处。
迈克尔逊干涉仪实验原理
迈克尔逊干涉仪实验原理
迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象测量光的波长、光速等物理量的仪器。
该实验传统上采用的是半透半反射镜和平面镜构成的光路，分别称为分束器和合束器。
实验步骤如下：
1. 将光源（通常为单色光源）通过准直透镜射入干涉仪的分束器，使光射向半透半反射镜。
2. 半透半反射镜将光分为两束，一束经过反射进入合束器，一束经过透射继续直射。
3. 合束器的反射面上放置一物镜，其作用是将两束光重新合成为一束光。
4. 在光路上放置一干涉标样（如干涉膜），使光束被分为两条，并在合束时产生干涉现象。
5. 在干涉现象出现的区域，采用移动合束器的方法，使得两束光的光程差达到最大或最小。
6. 测量在最大或最小光程差时，移动的距离，即为干涉条纹的间距。
根据干涉条纹的间距，可以计算出空气中的光的波长。
7. 通过改变光路长度，可以测量光速等物理量。
迈克尔逊干涉仪实验原理的最重要特点是其准确性和灵敏度高。
通过调整干涉仪的光路，可以使干涉现象的条纹清晰可见，从而准确测量光的波长和光速。
迈克尔逊干涉仪的使用实验报告
迈克尔逊干涉仪的使用实验报告实验目的：
1. 了解迈克尔逊干涉仪的原理和结构。
2. 学习如何使用迈克尔逊干涉仪进行干涉实验。
3. 掌握干涉仪的调整和操作方法。
实验设备和材料：
1. 迈克尔逊干涉仪。
2. 激光光源。
3. 反射镜。
4. 透镜。
5. 干涉条纹观察屏。
6. 调节螺钉。
实验步骤：
1. 将激光光源对准迈克尔逊干涉仪的光路。
2. 调节反射镜和透镜，使光线垂直射入干涉仪。
3. 观察干涉条纹在观察屏上的表现。
4. 调节干涉仪的调节螺钉，改变干涉条纹的间距和形状。
5. 记录观察到的干涉条纹情况。
实验结果：
通过调节干涉仪的反射镜和透镜，成功观察到了清晰的干涉条纹。
随着调节螺钉，干涉条纹的间距和形状发生了变化，验证了干涉仪的原理和调节方法。
实验总结：
通过本次实验，我对迈克尔逊干涉仪的原理和使用方法有了更
深入的了解。
在实验中，我学会了如何调节干涉仪的光路，观察干
涉条纹，并记录实验结果。
这些都对我今后的光学实验和研究工作
有着重要的参考价值。
同时，我也意识到在实验中需要细心和耐心，才能获得准确的实验结果。
希望通过今后的实验继续提高自己的实
验操作技能和科研能力。
实验6-5迈克尔逊干涉仪的原理与使用
实验6—5 迈克尔逊干涉仪的原理与使用一．实验目的（1）.了解迈克尔逊干涉仪的基本构造，学习其调节和使用方法。
（2）.观察各种干涉条纹，加深对薄膜干涉原理的理解。
（3）.学会用迈克尔逊干涉仪测量物理量。
二．实验原理1.迈克尔逊干涉仪光路如图所示，从光源S 发出的光线经半射镜的反射和透射后分为两束光线，一束向上一束向右，向上的光线又经M1 反射回来，向右的光线经补偿板后被反射镜M2反射回来在半反射镜处被再次反射向下，最后两束光线在观察屏上相遇，产生干涉。
2.干涉条纹（1）.点光源照射——非定域干涉如图所示，为非定域干涉的原理图。
点S1是光源相对于M1的虚像，点S2’是光源相对于M2所成的虚像。
则S1、S2`所发出的光线会在观察屏上形成干涉。
当M1和M2相互垂直时，有S1各S2`到点A 的光程差可近似为：i d L cos 2=∆ ①当A 点的光程差满足下式时λk i d L ==∆cos 2 ②A 点为第k 级亮条纹。
由公式②知当i 增大时cosi 减小，则k 也减小，即条纹级数变高，所以中心的干涉条纹的级次是最高的（2）扩展光源照明——定域干涉在点光源之前加一毛玻璃，则形成扩展光源，此时形 成的干涉为定域干涉，定域干涉只有在特定的位置才能看到。
①．M1与M2严格垂直时，这时由于d 是恒定的，条纹只与入射角i 在关，故是等倾干涉②．M1与M2并不严格垂直时，即有一微小夹角，这种干涉为等厚干涉。
当M1与M2夹角很小，且入射角也很小时，光程差可近似为)21(2)2sin 1(2cos 222i d i d i d L -≈-=≈∆③ 在M1与M2`的相交处，d ＝0，应出现直线条纹，称中央条纹。
3.定量测量（1）.长度及波长的测量由公式②可知，在圆心处i=00, cosi=1,这时 λk d L ==∆2 ④从数量上看如d 减小或增大N 个半波长时，光程差L ∆就减小或增大N 个整波长，对应就有N 条条纹缩进中心或冒出。
实验6-5迈克尔逊干涉仪的原理与使用
实验6-5迈克尔逊干涉仪的原理与使用一、协议关键信息1、实验目的：深入理解迈克尔逊干涉仪的工作原理，掌握其使用方法，并进行相关实验测量。
2、实验设备：迈克尔逊干涉仪、光源、观察屏等。
3、实验步骤：仪器调整与校准。
测量干涉条纹的变化。
数据记录与处理。
4、安全注意事项：操作时避免碰撞仪器。
注意光源的使用安全。
二、协议内容11 引言本协议旨在规范和指导实验人员对迈克尔逊干涉仪的原理理解和使用操作，确保实验的准确性和安全性。
111 实验背景迈克尔逊干涉仪是一种用于精密测量光的波长、折射率等物理量的重要光学仪器。
通过对干涉条纹的观察和分析，可以获取有关光的特性和物质的光学参数等信息。
112 实验原理迈克尔逊干涉仪基于光的干涉原理工作。
由光源发出的光经过分光板分成两束，一束反射到固定反射镜，另一束透过分光板到达可移动反射镜。
两束光反射后重新在分光板处会合，产生干涉条纹。
干涉条纹的间距和形状取决于两束光的光程差。
12 实验设备与材料121 迈克尔逊干涉仪：包括分光板、固定反射镜、可移动反射镜、微调装置等。
122 光源：通常为单色光源，如氦氖激光器。
123 观察屏：用于观察干涉条纹。
124 测量工具：如游标卡尺、直尺等，用于测量可移动反射镜的移动距离。
13 实验准备131 检查仪器：确保迈克尔逊干涉仪各部件完好，无松动和损坏。
132 清洁光学元件：使用专用的清洁工具轻轻擦拭分光板、反射镜等光学元件，以保证良好的透光和反射性能。
133 调整仪器水平：使用水平仪调整干涉仪的底座，使其处于水平状态，以保证测量的准确性。
14 实验步骤141 仪器调整与校准粗调：使固定反射镜和可移动反射镜大致与分光板成 45 度角，通过观察屏上的光斑，调整反射镜的位置，使两束光大致重合。
细调：使用微调装置，仔细调整可移动反射镜，直到在观察屏上看到清晰的干涉条纹。
142 测量干涉条纹的变化缓慢移动可移动反射镜，观察干涉条纹的移动方向和间距变化。
迈克尔逊干涉仪实验报告
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，了解干涉现象的产生原理，掌握干涉仪的使用方法，加深对光的波动性质的理解。
实验仪器，迈克尔逊干涉仪、激光器、准直器、分束镜、合束镜、反射镜、平台等。
实验原理，迈克尔逊干涉仪利用光的干涉现象来测量长度或者
波长。
它由一个光源、一个分束镜、两个反射镜和一个合束镜组成。
当两束来自同一光源的光相遇时，它们会产生干涉现象，通过观察
干涉条纹的移动来测量长度或者波长。
实验步骤：
1. 将激光器接通电源，使其发出稳定的激光。
2. 调整准直器和分束镜，使激光垂直射向反射镜。
3. 调整反射镜，使激光经过分束后再次汇聚在合束镜上。
4. 观察合束镜上的干涉条纹，调整反射镜的位置，使得条纹清晰。
5. 移动一个反射镜，观察干涉条纹的变化。
实验结果，通过实验，观察到了明显的干涉条纹，通过移动反射镜，观察到了条纹的移动变化。
根据移动的距离和条纹的数量，计算得到了一定的长度或波长的值。
实验总结，通过本次实验，我对迈克尔逊干涉仪的原理和使用方法有了更深入的了解，加深了对光的波动性质的理解。
同时，实验中也发现了一些操作上的不足之处，需要进一步加强实验操作的技巧和方法。
自查报告，在实验中，我发现自己在调整反射镜的位置和观察干涉条纹时有些不够细心，导致了一些误差的产生。
在今后的实验中，我会更加注意细节，提高操作的精准度，以确保实验结果的准确性。
同时，我也会加强对干涉仪原理的理解，以便更好地应用于实验操作中。
实验六--迈克尔逊干涉仪的调整和使用
实验六 迈克尔逊干涉仪的调整和使用实验性质：综合性实验 教学目的和要求：1. 了解迈克尔逊干涉仪的原理并掌握调节方法；2. 观察等倾干涉条纹的特点；3. 测定He-Ne 激光的波长。
教学重点与难点：对迈克尔逊干涉仪的工作原理与等倾干涉概念的理解；本实验仪器的正确调节与使用以及正确记录有效数字。
一．检查学生的预习情况检查学生预习报告:内容是否完整，表格是否正确。
二．实验仪器和用具：迈克尔逊干涉仪，氦氖激光器、毛玻璃屏 三．讲解实验原理：（一）实验仪器介绍1. 迈克尔逊干涉仪的构造迈克尔逊干涉仪的构造如图33-1。
其主要由精密的机械传动系统和四片精细磨制的光学镜片组成。
1G 和2G 是两块几何形状、物理性能相同的平行平面玻璃。
其中1G 的第二面镀有半透明铬膜，称其为分光板，它可使入射光分成振幅（即光强）近似相等的一束透射光和一束反射光。
2G 起补偿光程作用，称其为补偿板。
1M 和2M 是两块表面镀铬加氧化硅保护膜的反射镜。
2M 是固定在仪器上的，称其为固定反射镜，1M 装在可由导轨前后移动的拖板上，称其为移动反射镜。
迈克尔逊干涉仪装置的特点是光源、反射镜、接收器（观察者）各处一方，分得很开，可以根据需要在光路中很方便的插入其它器件。
1M 和2M 镜架背后各有三个调节螺丝，可用来调节21M M 和的倾斜方位。
这三个调节螺丝在调整干涉仪前均应先均匀地拧几圈（因每次实验后为保证其不受应力影响而损坏反射镜都将调节螺丝拧松了），但不能过紧，以免减小调整范围。
同时也可通过调节水平拉簧螺丝与垂直拉簧螺丝使干涉图像作上下和左右移动。
而仪器水平还可通过调整底座上三个水平调节螺丝来达到。
图11 ——主尺2 ——反射镜调节螺丝3 ——移动反射镜1M4 ——分光板1G5 ——补偿板2G6 ——固定反射镜2M7 ——读数窗 8 ——水平拉簧螺钉 9 ——粗调手轮10——屏11——底座水平调节螺丝确定移动反射镜1M 的位置有三个读数装置：①主尺——在导轨的侧面，最小刻度为毫米，如图：②读数窗——可读到0.01mm，如图：③带刻度盘的微调手轮，可读到0.0001mm，估读到105 mm，如图：2.迈克尔逊干涉仪的光路迈克尔逊干涉仪的光路如图2。
迈克尔逊干涉仪(实验报告)
迈克尔逊干涉仪(实验报告)引言。
迈克尔逊干涉仪是一种经典的干涉仪器，它利用干涉现象来测量光的波长、折射率等物理量。
本实验旨在通过迈克尔逊干涉仪的搭建和实验操作，加深对干涉现象的理解，并掌握干涉仪的使用方法和测量技术。
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搭建和调整方法；3.通过实验操作，测量光的波长和折射率。
实验原理。
迈克尔逊干涉仪是由美国物理学家阿尔伯特·亨利·迈克尔逊于1881年发明的。
它由半透镜、玻璃板、反射镜等部件组成。
当一束单色光通过半透镜后，被分为两束光线，分别经过两个相互垂直的光路，然后再次汇聚在半透镜上。
在汇聚的过程中，两束光线会发生干涉现象，最终形成干涉条纹。
实验材料和仪器。
1. 迈克尔逊干涉仪主体。
2. 单色光源。
3. 半透镜。
4. 反射镜。
5. 玻璃板。
6. 望远镜。
7. 读数显微镜。
8. 透镜。
9. 分光镜。
10. 测距仪。
11. 光学台。
实验步骤。
1. 搭建迈克尔逊干涉仪。
首先将反射镜固定在光学台上，然后安装半透镜和玻璃板，并调整它们的位置，使得光线能够顺利通过。
接着安装望远镜和读数显微镜，调整其位置和角度，使其能够准确观测干涉条纹。
2. 调整干涉仪。
利用分光镜和透镜对光源进行调节，使其成为单色光源。
然后调整反射镜的角度，使得两束光线能够相互干涉。
最后通过读数显微镜对干涉条纹进行调节，使其清晰可见。
3. 测量光的波长。
利用测距仪对干涉条纹的间距进行测量，然后根据干涉条件和反射镜的移动距离计算出光的波长。
4. 测量折射率。
通过改变玻璃板的厚度，观察干涉条纹的变化，并利用干涉条件和玻璃板的厚度计算出光在玻璃中的折射率。
实验结果与分析。
通过实验操作，我们成功搭建了迈克尔逊干涉仪，并观测到了清晰的干涉条纹。
在测量光的波长时，我们得到了与理论值相符的结果。
在测量折射率时，我们也得到了较为准确的数据。
这些结果表明，迈克尔逊干涉仪可以有效地用于测量光的波长和折射率。
迈克尔逊干涉仪的调节与使用实验报告
《迈克尔逊干涉仪的调节与使用》实验报告一、实验目的1.了解迈克尔逊干涉仪的结构原理并掌握调节方法。
2.观察等厚干涉、等倾干涉以及白光干涉。
3.测量氦氖激光的波长。
二、实验原理1.迈克尔逊干涉仪迈克尔逊干涉仪是一个分振幅法的双光干涉仪，其光路如下图所示，它反射镜M1、M2、分束镜P1和补偿板P2组成。
其中M1是一个固定反射镜，反射镜M2可以沿光轴前后移动，它们分别放置在两个相互垂直臂中;分束镜和补偿板与两个反射镜均成45°，且相互平行;分束镜P1的一个面镀有半透半反膜，它能将入射光等强度地分为两束;补偿板是一个与分束镜厚度和折射率完全相同的玻璃板。
迈克耳孙干涉仪的结构如图所示。
镜M1、M2的背面各有三个螺丝，调节M1、M2镜面的倾斜度，M的下端还附有两个互相垂直的微动拉簧螺丝，用以精确地调整M1的倾斜度。
M2镜所在的导轨拖板由精密丝杠带动，可沿导轨前后移动。
M2镜的位置由三个读数尺所读出的数值的和来确定:主尺、粗调手轮和微调手轮。
在迈克尔逊干涉仪上可以实现等倾和等厚两种干涉。
为了分析方便，可将反射镜M1成像到M2的光路中。
2.He-Ne激光波长的测定如图1所示，当M1’、M2相互平行，即M1和M2相互严格垂直时，在E处可以观察到等倾干涉;在等倾干涉时，如果在迈克尔逊干涉仪上反射镜M1和M2到分束镜的距离差为d时，反射镜和M1’形成一个厚度为d的空气膜，其光程差如图2所示，当光线的入射角为i时，两反射镜反射光线的光程差为:Δ=2d cos i′=2d√n2−sin2i其中，n为两臂中介质的折射率，i和i'分别为光线入射到M2和M1上的入射角，当迈克尔逊干涉仪的两臂中介质相同时，i=i’。
当两臂中介质的折射率一定，且d不变时，光程差只取决于入射角i，在E处观察时，对于相同入射角的光，形成一个以光轴为中心的圆环。
当为波长的整数倍时是亮条纹。
由此，迈克尔逊干涉仪中，等倾干涉条纹级次是中间大外边小。
迈克尔逊干涉仪的使用实验报告
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，掌握干涉仪的基本原理
和操作方法，以及观察干涉条纹的形成和变化规律。
实验仪器和材料，迈克尔逊干涉仪、激光器、准直器、反射镜、分光镜、调节螺丝等。
实验原理，迈克尔逊干涉仪是一种利用光的干涉现象来测量光
程差的仪器。
它由一束光线分成两束，分别经过不同的光程后再汇
聚在一起，形成干涉条纹。
通过观察干涉条纹的变化，可以推断出
光程差的大小。
实验步骤：
1. 将激光器与准直器对准，使激光成为平行光。
2. 将平行光分成两束，分别经过反射镜和分光镜，再汇聚在一起。
3. 调节反射镜和分光镜，使两束光线相干叠加，观察干涉条纹
的形成。
4. 调节反射镜和分光镜的位置，观察干涉条纹的变化。
实验结果，通过实验观察，成功观察到了干涉条纹的形成和变化规律。
随着反射镜和分光镜位置的调节，干涉条纹的间距和亮暗条纹的分布发生了变化。
实验分析，通过实验，我们深入理解了迈克尔逊干涉仪的工作原理和干涉条纹的形成规律。
同时，实验中也发现了一些操作上的细节问题，需要进一步改进和优化。
实验结论，通过本次实验，我们成功掌握了迈克尔逊干涉仪的基本原理和操作方法，对干涉条纹的形成和变化规律有了更深入的理解。
同时，也发现了一些需要改进的地方，为今后的实验工作提供了有益的参考。
自查报告编写人，XXX 日期，XXXX年XX月XX日。
迈克尔逊干涉仪实验
迈克尔逊干涉仪实验
一、简介
迈克尔逊干涉仪是一种常见的光学仪器，用于测量光的干涉现象。
它基于干涉
现象原理，利用光程差的变化引起干涉条纹的移动，从而实现光波的干涉测量。
二、实验目的
通过迈克尔逊干涉仪实验，探究光的干涉现象，理解干涉原理，学习干涉仪的
构造和使用方法，提高实验操作能力。
三、实验原理
1.干涉现象：光程差导致两束光发生相对相位差，进而产生干涉现象。
2.干涉条纹：当两束光相干干涉，光强相加或相消形成明暗交替的干
涉条纹。
3.迈克尔逊干涉仪：由分束镜、反射镜、反射板等组成，用于观察光
的干涉现象。
四、实验步骤
1.准备迈克尔逊干涉仪及光源。
2.调整分束镜和反射镜的角度，使两束光交汇。
3.观察干涉条纹，在平移反射镜的同时调整角度，观察条纹的变化。
4.记录实验现象，分析干涉条纹的规律。
五、实验数据
根据实验记录，绘制干涉条纹图，并分析干涉条纹的间距及明暗交替规律。
六、实验结果
通过迈克尔逊干涉仪实验，观察到了清晰的干涉条纹，验证了光的干涉现象。
实验数据显示，干涉条纹的间距与光程差有关，明暗交替规律符合干涉原理。
七、实验结论
迈克尔逊干涉仪实验有效地展示了光的干涉现象，加深了对干涉原理的理解。
实验结果符合理论预期，为光学实验教学提供了有力支持。
八、实验意义
通过迈克尔逊干涉仪实验，提高了学生对光的干涉现象的认识，培养了实验操作能力和数据分析能力，拓展了光学实验的应用范围。
以上为迈克尔逊干涉仪实验的相关内容，希望可以帮助更好地理解光的干涉现象。
实验6-5迈克尔逊干涉仪的原理与使用
实验6-5迈克尔逊干涉仪的原理与使用关键信息项：1、实验目的2、实验设备3、实验原理4、实验步骤5、数据记录与处理6、误差分析7、注意事项11 实验目的本实验旨在让实验者深入理解迈克尔逊干涉仪的工作原理，熟练掌握其使用方法，并通过实验测量相关物理量，提高实验操作能力和数据处理能力。
111 具体目标包括1111 观察等倾干涉和等厚干涉条纹，了解其形成条件和特点。
1112 测量激光的波长。
1113 测量钠光的双线波长差。
12 实验设备迈克尔逊干涉仪、HeNe 激光器、钠光灯、扩束镜、毛玻璃屏、测量显微镜等。
121 迈克尔逊干涉仪的组成1211 分光板 G1，将入射光分为两束。
1212 补偿板 G2，用于补偿两束光的光程差。
1213 两个平面反射镜 M1 和 M2。
13 实验原理迈克尔逊干涉仪是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。
131 等倾干涉两束相干光的光程差为：＄＼Delta ＝ 2d\cos\theta$，其中 d 为 M1 和 M2'（M2 经 G1 所成的像）之间的距离，＄＼theta$ 为入射光与 M1 法线的夹角。
当光程差满足＄＼Delta ＝ k\lambda$（k 为整数）时，产生亮条纹；当光程差满足＄＼Delta ＝（k ＋＼frac{1}｛2}）＼lambda$ 时，产生暗条纹。
132 等厚干涉当 M1 和 M2'有一很小夹角时，形成的干涉条纹为等厚干涉条纹。
14 实验步骤141 仪器调节1411 调节迈克尔逊干涉仪的底座水平。
1412 使激光束大致垂直于 M1，通过调节 M1 和 M2 背后的螺丝，使反射回来的两束光重合。
142 观察等倾干涉条纹1421 换上扩束镜，使激光束扩束后入射到迈克尔逊干涉仪。
1422 眼睛通过毛玻璃屏观察干涉条纹，微调 M1 或 M2，使条纹清晰可见。
143 测量激光波长1431 缓慢移动 M1，记录条纹“冒出”或“缩进”的个数以及对应的 M1 移动的距离。
物理实验迈克尔逊干涉仪实验
物理实验迈克尔逊干涉仪实验迈克尔逊干涉仪是一种基于干涉现象的物理实验装置，由美国物理学家阿尔伯特·迈克尔逊于1881年发明。
通过迈克尔逊干涉仪实验，我们可以观察到光的干涉现象，并进一步了解光的波动性和光的性质。
在本文中，我们将介绍迈克尔逊干涉仪的实验原理、实验步骤和实验结果的分析。
实验原理：迈克尔逊干涉仪的实验原理基于光的干涉现象和分光反射镜的特性。
迈克尔逊干涉仪由两面相互垂直的镜子组成，其中一面是半透明的分光反射镜。
当光线照射到分光反射镜上时，一部分光线透射通过，一部分光线反射掉。
透射光线和反射光线沿不同的路径传播，最终再次相遇形成干涉现象。
实验步骤：1. 准备实验材料和仪器，包括迈克尔逊干涉仪、光源、干涉纹检测器等。
2. 将迈克尔逊干涉仪放置在水平台上，并确保镜子垂直地安装在支架上。
3. 将光源置于适当的位置，使得光线能够照射到分光反射镜上。
4. 调整分光反射镜的角度，使得反射光线和透射光线的路径长度相等。
5. 打开干涉纹检测器，观察干涉纹的出现和变化。
6. 调整迈克尔逊干涉仪的一面镜子的位置，观察干涉纹的变化，记录实验结果。
实验结果分析：通过迈克尔逊干涉仪的实验，我们可以观察到干涉纹的出现和变化。
干涉纹是由光的干涉产生的亮暗交替的条纹，用于表示光的波动性和光的相位变化。
在实验中，当两束平行光线从迈克尔逊干涉仪的分光反射镜射出后，经过两面镜子的反射和透射，再次相遇时，光线的相位差会引起干涉现象。
如果两束光线的光程差是波长的整数倍，将会有加强干涉现象的出现，形成明条纹；而如果光程差是波长的半整数倍，将会有干涉现象的减弱甚至消失，形成暗条纹。
通过观察干涉纹的出现和变化，我们可以判断出光线的相位差和波长的关系，从而进一步了解光的波动性和干涉现象。
总结：迈克尔逊干涉仪实验是一种基于光的干涉现象的物理实验。
通过观察干涉纹的出现和变化，我们可以了解光的波动性和光的性质。
在实验中，我们需要准备实验材料和仪器，并按照实验步骤进行操作。
实验六 迈克尔逊干涉仪的调节和使用
实验五迈克尔逊干涉仪的调节和使用一、实验目的1．了解迈克尔逊干涉仪的构造原理,掌握迈克尔逊干涉仪的调节方法；2．学会调节非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉和白光干涉条纹,研究这几种干涉条纹形成的条件和条纹特点,变化规律及相互间的区别；3．学会用迈克尔逊干涉仪测定光波波长。
二、实验仪器迈克尔逊干涉仪、氦氖激光器、扩束透镜、毛玻璃等。
三、实验原理1．迈克尔逊干涉仪的原理图1是迈克尔逊干涉仪的光路示意图，图中M１和M２是在相互垂直的两臂上放置的两个平面反射镜，其中M１是固定的；M２由精密丝杆控制，可沿臂轴前、后移动，移动的距离由刻度转盘(由粗读和细读2组刻度盘组合而成)读出。
在两臂轴线相交处，有一与两轴成45°角的平行平面玻璃板p1，它的第二个平面上镀有半透（半反射）的银膜，以便将入射光分成振幅接近相等的反射光⑴和透射光⑵，故p１又称为分光板。
p２也是平行平面玻璃板，与p１平行放置，厚度和折射率均与p１相同。
由于它补偿了光线⑴和⑵因穿越p１次数不同而产生的光程差，故称为补偿板。
从扩展光源S射来的光在p１处分成两部分，反射光⑴经p１反射后向着M２前进，透射光⑵透过p１向着p１前进，这两束光分别在p２、p１上反射后逆着各自的入射方向返回，最后都达到E处。
因为这两束光是相干光，因而在E处的观察者就能够看到干涉条纹。
由M１反射回来的光波在分光板p１的第二面上反射时，如同平面镜反射一样，使M１在M２附近形成M１的虚像M１′，因而光在迈克尔逊干涉仪中自M２和M１的反图1 迈克尔逊干涉仪光路射相当于自M ２和M １′的反射。
由此可见，在迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉与空气薄膜所产生的干涉是等效的。
当M ２和M １′平行时(此时M １和M ２严格互相垂直)，将观察到环形的等倾干涉条纹。
一般情况下，M １和M ２形成一空气劈尖，因此将观察到近似平行的干涉条纹(等厚干涉条纹)。
2．单色光波长的测定用波长为λ的单色光照明时，迈克尔逊干涉仪所产生的环形等倾干涉圆条纹的位置取决于相干光束间的光程差，而由M ２和M １反射的两列相干光波的光程差为•2cos d i ∆=(1)其中i 为反射光⑴在平面镜M ２上的入射角。
实验6-5 迈克尔逊干涉仪的原理与使用
实验6-5 迈克尔逊干涉仪的原理与使用大家好，今天我们来聊聊一个非常有趣的实验——迈克尔逊干涉仪。
这个实验可是物理学家们的最爱，因为它可以帮助我们研究光的性质哦！迈克尔逊干涉仪到底是个什么样子的呢？它又是如何工作的呢？就让我来给大家揭开这个神秘的面纱吧！让我们来看看迈克尔逊干涉仪长啥样。
它其实就是一个非常简单的装置，由一个光源、一个分束器、一个反射镜和一个合并器组成。
整个装置看起来就像一个大锅盖，上面有很多小孔。
这些小孔可不是用来煮东西的，而是用来让光线穿过的。
我们要了解一下迈克尔逊干涉仪的工作原理。
其实，迈克尔逊干涉仪的核心思想就是利用光的波动性来进行测量。
当光线通过两个狭缝后，它们会发生干涉现象。
如果两束光的相位差为整数个波长，那么它们就会相互增强，形成亮纹；如果相位差为奇数个波长，那么它们就会相互抵消，形成暗纹。
通过观察这些暗纹和亮纹的位置和数量，我们就可以得到光速的大小。
现在，我们来看一下如何使用迈克尔逊干涉仪进行测量。
我们需要将光源放在一个固定的位置，然后用分束器将光线分成两束。
接着，让一束光线沿着一条直线传播，另一束光线则绕着旋转镜旋转。
当这两束光线再次相遇时，它们就会发生干涉现象。
此时，我们可以通过观察暗纹和亮纹的位置来判断光速的大小。
要想让迈克尔逊干涉仪发挥出最佳的效果，还需要注意一些细节。
比如说，我们要确保狭缝的宽度足够小，以免影响光的传播；我们还要保持旋转镜的旋转速度稳定，以免出现误差。
我们还可以利用多个迈克尔逊干涉仪进行多次测量，从而提高测量的精度。
迈克尔逊干涉仪是一个非常有趣的实验装置，它可以帮助我们研究光的性质。
虽然它的原理可能有点复杂，但是只要我们仔细观察和操作，就一定能够掌握它的使用方法。
希望大家在学习这个实验的过程中，不仅能够感受到科学的魅力，还能够培养自己的动手能力和团队协作精神。
大家准备好了吗？让我们一起来探索光的世界吧！。
实验65迈克尔逊干涉仪的原理与使用
实验6—5 迈克尔逊干涉仪的原理与使用一．实验目的（1）.了解迈克尔逊干涉仪的基本构造，学习其调节和使用方法。
（2）.观察各种干涉条纹，加深对薄膜干涉原理的理解。
（3）.学会用迈克尔逊干涉仪测量物理量。
二．实验原理1.迈克尔逊干涉仪光路如图所示，从光源S 发出的光线经半射镜的反射和透射后分为两束光线，一束向上一束向右，向上的光线又经M1 反射回来，向右的光线经补偿板后被反射镜M2反射回来在半反射镜处被再次反射向下，最后两束光线在观察屏上相遇，产生干涉。
2.干涉条纹（1）.点光源照射——非定域干涉如图所示，为非定域干涉的原理图。
点S1是光源相对于M1的虚像，点S2’是光源相对于M2所成的虚像。
则S1、S2`所发出的光线会在观察屏上形成干涉。
当M1和M2相互垂直时，有S1各S2`到点A 的光程差可近似为：i d L cos 2=∆ ①当A 点的光程差满足下式时λk i d L ==∆cos 2 ②A 点为第k 级亮条纹。
由公式②知当i 增大时cosi 减小，则k 也减小，即条纹级数变高，所以中心的干涉条纹的级次是最高的（2）扩展光源照明——定域干涉在点光源之前加一毛玻璃，则形成扩展光源，此时形 成的干涉为定域干涉，定域干涉只有在特定的位置才能看到。
①．M1与M2严格垂直时，这时由于d 是恒定的，条纹只与入射角i 在关，故是等倾干涉②．M1与M2并不严格垂直时，即有一微小夹角，这种干涉为等厚干涉。
当M1与M2夹角很小，且入射角也很小时，光程差可近似为)21(2)2sin 1(2cos 222i d i d i d L -≈-=≈∆③ 在M1与M2`的相交处，d ＝0，应出现直线条纹，称中央条纹。
3.定量测量（1）.长度及波长的测量由公式②可知，在圆心处i=00, cosi=1,这时 λk d L ==∆2 ④从数量上看如d 减小或增大N 个半波长时，光程差L ∆就减小或增大N 个整波长，对应就有N 条条纹缩进中心或冒出。
迈克尔逊干涉仪的原理与应用
迈克尔逊干涉仪的原理与应用在大学物理实验中，使用的是传统迈克尔逊干涉仪，其常见的实验内容是：观察等倾干涉条纹，观察等厚干涉条纹，测量激光或钠光的波长，测量钠光的双线波长差，测量玻璃的厚度或折射率等。
由于迈克尔逊干涉仪的调节具有一定的难度，人工计数又比较枯燥，所以为了激发学生的实验兴趣，增加学生的科学知识，开阔其思路，建议在课时允许的条件下，向学生多介绍一些迈克尔逊干涉仪的应用知识。
这也是绝大多数学生的要求。
下面就向大家介绍一些利用迈克尔逊干涉仪及其原理进行的测量。
一、传统迈克尔逊干涉仪的测量应用1. 微小位移量和微振动的测量[11-14]；采用迈克尔逊干涉技术,通过测量ＫＤＰ晶体生长的法向速率和台阶斜率来研究其台阶生长的动力学系数、台阶自由能、溶质在边界层内的扩散特征以及激发晶体生长台阶的位错活性。
He-Ne激光器的激光通过扩束和准直后射向分束镜,参考光和物光分别由反射镜和晶体表面反射,两束光在重叠区的干涉条纹通过物镜成像,该像用摄像机和录像机进行观察和记录.滤膜用于平衡参考光和物光的强度.纳米量级位移的测量：将迈克尔逊型激光干涉测量技术应用于环规的测量中。
采用633nm稳频的He-Ne激光波长作为测量基准，采用干涉条纹计数，用静态光电显微镜作为环规端面瞄准装置，对环规进行非接触、绝对测量，配以高精度的数字细分电路，使仪器分辨力达到5nm；静态光电显微镜作为传统的瞄准定位技术在该装置中得以充分利用，使其瞄准不确定度达到30nm；精密定位技术在该装置中也得到了很好的应用，利用压电陶瓷微小变动原理，配以高精度的控制系统，使其驱动步距达到5nm。
测振结构的设计原理用半导体激光器干涉仪对微振动进行测量时,用一弹性体与被测量（力或加速度)相互作用,使之产生微位移。
将这一变化引到动镜上来,就可以在屏上得到变化的干涉条纹,对等倾干涉来讲,也就是不断产生的条纹或不断消失的条纹。
由光敏元件将条纹变化转变为光电流的变化,经过电路处理可得到微振动的振幅和频率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验6—5 迈克尔逊干涉仪的原理与使用
一．实验目的
（1）.了解迈克尔逊干涉仪的基本构造，学习其调节和使用方法。
（2).观察各种干涉条纹,加深对薄膜干涉原理的理解。
（3).学会用迈克尔逊干涉仪测量物理量。
二．实验原理
1．迈克尔逊干涉仪光路
如图所示,从光源S 发出的光线经半射镜
的反射和透射后分为两束光线,一束向上
一束向右,向上的光线又经M １ 反射回来,
向右的光线经补偿板后被反射镜M2反射回来ﻫ
在半反射镜处被再次反射向下，最后两束光线在
观察屏上相遇,产生干涉。
2.干涉条纹
（1).点光源照射——非定域干涉
如图所示，为非定域干涉的原理图。
点Ｓ1是光源
相对于M1的虚像，点S ２’是光源相对于M2所成
的虚像。
则Ｓ1、S2`所发出的光线会在观察屏上形
成干涉。
当M1和M2相互垂直时,有S1各S2`到点A 的
光程差可近似为：
i d L cos 2=∆ ①
当A 点的光程差满足下式时
λk i d L ==∆cos 2 ②
A 点为第ｋ级亮条纹。
由公式②知当i 增大时c ｏsi 减小,则k 也减小,即条纹级数变高,所以中心的干涉条纹的级次是最高的
（2)扩展光源照明——定域干涉在点光源之前加一毛玻璃，则形成扩展光源,此时形 成的干涉为定域干涉，定域干涉只有在特定的位置才能看到。
①．M １与Ｍ2严格垂直时，这时由于d 是恒定的,条纹只与入射角i 在关，故是等倾干涉
②．M １与M2并不严格垂直时，即有一微小夹角,这种干涉为等厚干涉。
当Ｍ１与M2夹角很小,且入射角也很小时,光程差可近似为
)21(2)2sin 1(2cos 222
i d i d i d L -≈-=≈∆③ 在M1与Ｍ２`的相交处,d ＝0,应出现直线条纹,称中央条纹。
３．定量测量
(1).长度及波长的测量
由公式②可知,在圆心处i ＝0
0， ｃosi=1,这时 λk d L ==∆2 ④
从数量上看如ｄ减小或增大N 个半波长时,光程差L ∆就减小或增大N 个整波长，对应
就有N 条条纹缩进中心或冒出。
即2λ
N d =∆
这时数出N 的数,就可求得d ∆。
反之,如果测出d ∆，并数出条纹变化数N ，就可测出光源的波长。
(2).两谱线精细结构的测量
形成暗条纹的条件是
2)12(cos 2λ
+==k i d ⑤
如果光源为非单色光,而是含有两个相邻的波长λ1、λ2，且λ1＞λ2，则两种波长的光
形成的干涉条纹位置不同。
当移动平面镜Ｍ1与Ｍ2`间距为d １时，会出现波长λ1的ｋ1级明条纹与波长
λ2级暗条纹位置重合，这时条纹的对比度最小，有 λλ22111)21(2+==k k d ⑥
当Ｍ1继续移动时，两个重合的条纹慢慢错开，条纹的对比度又继续增加,当条纹的对比度再次最小时，有
221
212)1()(2λ+++=+=k k k k d ⑦
式⑦减去⑥得
2112)1()(2λλ+==-k k d d ⑧
令12d d d -=∆,同时，当λ1、λ2很接近时,取221_λλλ+=或21λλ则
d ∆=-=∆-2221λλλλ ⑨
由上式可知,如果平均波长已知,只需在干涉仪上测出连续两次对比度最小时Ｍ1的位置,即可求得该光波的波长差λ∆。
（3).均匀透明介质的折射率或厚度测量
定域干涉的等厚干涉现象,干涉条纹的明暗和间隔与波长有关。
当用白光扩展光源时，不同波长所产生的干涉条纹明暗相互交错重叠，所以一般中能在中心条纹两旁看到对称的几条彩色的直条纹,稍远就看不见干涉条纹了。
利用这一待点,可以测量均匀透明介质的折射率或厚度。
光通过折射为ｎ、厚度为l 的透明介质时,其光程比通过同厚度的空气层要大ｌ(ｎ－１）。
当白光干涉的中央条纹出现在干涉仪的平面镜M1中央后，如果在Ｇ１与Ｍ1间插入一折射率为n 、厚度为l 的均匀薄玻璃片,则经Ｍ1与Ｍ２反射相健美操的两光束获得的附加光程差为
)1(2`-=∆n l
由于附加光程差的影响,使得白光干涉中央条纹位置发生变化，条纹模糊。
档案库将平面镜1
向G1方向移动一段距离，满足2`∆
=∆d ,则白光干涉中央条纹将重新回到原来位置。
这
时
2`∆=∆d =l (ｎ-1）
根据上式,测量平面镜1前移的距离d ∆,就可以测量薄玻璃片的厚度l 或折射率n 。
三．实验器材
迈克尔逊干涉仪及附件，He-N ｅ激光器,扩束镜，光源等。
四．实验内容
1. 必做内容
(1）．干涉仪的调节
调节干涉仪使在观察屏上可看到干涉条纹。
再调拉簧螺丝，使干涉条纹处于光场中心,则M1与M2`完全平行。
（2）.观察与分析He －Ｎｅ激光的非定域干涉现象，并测量激光波长。
1) 观察Ｍ1与M2严格垂直产生等倾干涉时,ｄ≈0情况的干涉条纹及前后移动平
面镜M1时条纹的变化情况。
2) 移动观察屏的位置，观察条纹是否都清晰，扒断干涉条纹是否定域。
3) 按2λ
N d =∆测量波长,N 要大于50.
4) 观察M1与M2不严格垂直时等厚干涉的条纹。
2.选做内容
(1)用钠黄光与毛玻璃形成扩展光源,观察分析定域干涉现象,并测量钠黄光谱线的波长差。
1) Ｍ1与M ２严格垂直产生等倾干涉时，在原观察屏上能否观察到干涉条纹?
去掉观察屏用眼睛直接观察能否看到干涉条纹?解释原因。
2) 观察在移动平面镜M １时，干涉条纹由清晰变模糊,由模糊再变清晰的周
期过程,解释原因，同时测量其周期d ∆。
3) 按式d ∆=-=∆-2221λλλλ求出钠黄光的波长差。
4) 观察Ｍ１与M ２不严格垂直时的现象。
(2）白光干涉现象的观察,并设计出以下内容的测量方法：
1) 测量平板玻璃折射率。
2) 测量滤光片的中心波长0λ和半通带宽度λ∆。