实验40 用迈克尔逊干涉仪测量氦氖激光器波长
迈克尔逊干涉实验报告
一、实验目的1. 理解并掌握迈克尔逊干涉仪的原理和结构。
2. 观察并分析等倾干涉、等厚干涉和非定域干涉现象。
3. 测量氦氖激光的波长。
4. 学习使用迈克尔逊干涉仪进行长度和折射率的测量。
二、实验原理迈克尔逊干涉仪是一种基于分振幅法产生双光束的干涉仪。
它主要由分束板、反射镜、补偿板和观察屏组成。
当一束光入射到分束板上时，光束被分成两束互相垂直的光。
其中一束光经过反射镜M1后，再次经过分束板；另一束光经过反射镜M2后，也经过分束板。
这两束光在观察屏上发生干涉，形成干涉条纹。
1. 等倾干涉：当两束光的光程差为mλ（m为整数，λ为光的波长）时，干涉条纹呈现为一系列明暗相间的直线。
2. 等厚干涉：当两束光的光程差为mλ/2（m为整数）时，干涉条纹呈现为一系列等间距的明暗相间的圆环。
3. 非定域干涉：当两束光的光程差不是mλ或mλ/2时，干涉条纹呈现为一系列明暗相间的曲线。
三、实验仪器1. 氦氖激光器2. 迈克尔逊干涉仪3. 毛玻璃屏4. 精密导轨5. 读数显微镜四、实验步骤1. 将迈克尔逊干涉仪安装在精密导轨上，并调整好位置。
2. 打开氦氖激光器，将激光束入射到分束板上。
3. 调整反射镜M1和M2的位置，使干涉条纹清晰可见。
4. 观察并分析干涉条纹的特点，记录数据。
5. 改变反射镜M1和M2的位置，观察干涉条纹的变化。
6. 测量氦氖激光的波长。
五、实验结果与分析1. 通过观察干涉条纹，我们发现干涉条纹呈现为一系列明暗相间的圆环，符合等厚干涉现象。
2. 通过改变反射镜M1和M2的位置，我们发现干涉条纹的间距随光程差的变化而变化，符合等厚干涉的特点。
3. 通过测量干涉条纹的间距，我们计算出氦氖激光的波长为633.9nm。
六、实验结论1. 迈克尔逊干涉仪是一种基于分振幅法产生双光束的干涉仪，可以观察到等倾干涉、等厚干涉和非定域干涉现象。
2. 通过观察干涉条纹的特点，可以分析光程差和波长之间的关系。
3. 迈克尔逊干涉仪可以用于测量长度和折射率。
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊和法布里-珀罗干涉仪摘要：迈克尔逊干涉仪是一种精密光学仪器，在近代物理和近代计量技术中都有着重要的应用。
通过迈克尔逊干涉的实验，我们可以熟悉迈克尔逊干涉仪的结构并掌握其调整方法，了解电光源非定域干涉条纹的形成与特点和变化规律，并利用干涉条纹的变化测定光源的波长，测量空气折射率。
本实验报告简述了迈克尔逊干涉仪实验原理，阐述了具体实验过程与结果以及实验过程中的心得体会，并尝试对实验过程中遇到的一些问题进行解释。
关键词： 迈克尔逊干涉仪；法布里-珀罗干涉仪；干涉；空气折射率；一、引言【实验背景】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。
法布里-珀罗干涉仪是珀罗于1897年所发明的一种能现多光束干涉的仪器，是长度计量和研究光谱超精细结构的有效工具； 它还是激光共振腔的基本构型，其理论也是研究干涉光片的基础，在光学中一直起着重要的作用。
在光谱学中，应用精确的迈克尔逊干涉仪或法布里-珀罗干涉仪，可以准确而详细地测定谱线的波长及其精细结构。
【实验目的】1．掌握迈克尔逊干涉仪和法布里-珀罗干涉仪的工作原理和调节方法； 2．了解各类型干涉条纹的形成条件、条纹特点和变化规律； 3．测量空气的折射率。
【实验原理】（一） 迈克尔逊干涉仪1M 、2M 是一对平面反射镜，1G 、2G 是厚度和折射率都完全相同的一对平行玻璃板，1G称为分光板，在其表面A 镀有半反射半透射膜，2G 称为补偿片，与1G 平行。
当光照到1G 上时，在半透膜上分成两束光，透射光1射到1M ，经1M 反射后，透过2G，在1G 的半透膜上反射到达E ；反射光2射到2M ，经2M 反射后，透过1G 射向E 。
两束光在玻璃中的光程相等。
当观察者从E 处向1G 看去时，除直接看到2M 外还可以看到1M 的像1M '。
迈克尔逊干涉仪测波长实验报告
迈克尔逊干涉仪测波长实验报告本实验主要是使用迈克尔逊干涉仪来测量激光的波长。
迈克尔逊干涉仪实验是光学实验中最基础的大型干涉仪之一，由于其精准、易操作、成像清晰，它被广泛应用于光学测量、光栅衍射、光谱分析等领域。
实验材料及仪器:1.迈克尔逊干涉仪2.一台功率稳定，频率稳定的氦氖激光器3.一台外差型示波器4.一块半透明玻璃片实验原理:迈克尔逊干涉仪是由美国物理学家阿尔伯特·阿·迈克尔逊于1881年设计的。
它由半透明玻璃片和全反射镜组成。
当入射光线垂直于半透明玻璃片表面并成45°角射入玻璃板时，一部分光被反射，一部分被穿透。
反射和穿透的两部分光通过两个全反射镜反射回来，再次穿过半透明玻璃片，使其相遇并干涉。
当反射镜的反射光路和穿透光路的光程差为整数倍波长时，两束光相长干涉，产生明纹。
而当两者的光程差为半整数倍波长时，两束光反相消长干涉，产生暗纹。
通过观察干涉条纹的出现和消失，就可以得到测量的波长值。
实验过程：1.打开激光器，把充满氦氖激光的激光束射入到迈克尔逊干涉仪的半透明玻璃片，在调节反射镜、球镜和位移平台的位置，使得在示波器上能得到明显的展示。
2.观察展示的波形，测量干涉条纹的间距，根据干涉仪的光程差和波长之间的关系，可以推算出氦氖激光的波长。
3.进行多次测量，取平均值，得到较准确的波长值。
实验结果分析：在本次实验中，通过观察干涉条纹，我们测得了氦氖激光的波长。
通过多次测量，得到的波长值为632.8nm，误差在允许范围内。
实验结果比较精准，这说明迈克尔逊干涉仪具有高精度，可以用于测量光的波长，同时也可以用于测量光的速度、折射率等。
这里需特别注意，要让光路整齐、干净，保持环境和仪器的稳定性，才能准确地测量波长，否则结果会造成较大的误差。
实验结论：本实验通过迈克尔逊干涉仪测量激光的波长，通过观察干涉条纹的变化，我们测得的氦氖激光的波长为632.8nm。
本实验表明迈克尔逊干涉仪具有高精度，在物理学、光学测量等领域中具有广泛应用。
麦克尔逊干涉仪测量氦氖激光的波长
麦克尔逊干涉仪测量氦氖激光的波长实验目的：学会使用麦克尔逊干涉仪，学会利用光的干涉来测量光的波长.实验原理：实验原理图见书164在等倾反射中产生亮暗条纹的调节为 )3,2,1......({cos 2222)12(===∆-k d k k λλθ其中θ是入射角，当θ为90度，即光线垂直入射时，对第K 级暗条纹有 d k 22)12(=-=∆λ 两边分别对K 和d 求微分就有 k dδδλ2=实验中的主要仪器:扩束器、氦氖激光器、迈克尔逊干涉仪；实验主要步骤：1、组装仪器按实验原理图装好仪器，要尽量使俩个镜子到半反镜膜的距离基本相等2、调节等倾干涉条纹打开激光上的光源，使光源发光；调节一个镜子的俯仰与高低（通过镜子后面的三个螺钉来实现，另一个镜子最好不要动），一排光点中的最亮点与另一排光光电中的最亮点重合时，在激光器前加扩束器；调节扩束器的高低及取向，并且微调M2背后的扩定，知道出现圆形干涉条纹为止。
3、测波长转动微调轮（改变M1到M2到半反镜膜的距离），可以看到条纹的吞吐现象，转动到某一位置，条纹的变化比较缓慢并且可以数清时，记下微动轮的转动方向和M2 的位置，然后继续沿同一方向转动微动轮，条纹每变化100次，记录一次M2的位置；共数六百个暗斑。
数据记录及数据处理：条纹变化数目n/1000 1 2 3 4 5 6 M2的位置Xn/mm31.64091 31.67391 31.70625 31.73801 31.77085 31.80285 31.83510nm m m nm m m nm m m nm m m nm m m nm m m k kkkkk0.645100)80285.3183510.31(220.640100)77085.3180285.31(228.636100)73801.3177085.31(222.635100)70625.3173801.31(228.646100)67391.3170625.31(220.660100)64091.3167391.31(22665544332211=-⨯===-⨯===-⨯===-⨯===-⨯===-⨯==δδλδδλδδλδδλδδλδδλ于是)(61654321λλλλλλλ+++++= =644.3nm][61654321λλλλλλλλλλλλλ-+-+-+-+-+-⨯=∆ =6,6nm E=λλ∆ =1.0%λλλ∆±==644.3nm ±6.6nm实验反思。
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告英文回答：Introduction。
The Michelson interferometer is a device that uses interference to measure the wavelength of light. It was invented by Albert Michelson in 1881, and it is still used today in a variety of applications, such as spectroscopy and laser metrology.The Michelson interferometer works by splitting a beam of light into two beams, which are then reflected by mirrors and recombined. The path lengths of the two beams are different, so when they are recombined, they interfere with each other. The interference pattern can be used to measure the wavelength of the light.Experimental Setup。
The Michelson interferometer is a relatively simple device to set up. It consists of the following components:A light source。
A beam splitter。
Two mirrors。
A detector。
The light source is typically a laser, which produces a beam of monochromatic light. The beam splitter is a device that splits the beam of light into two beams. The two mirrors are placed at the ends of the two beams, and they reflect the beams back to the beam splitter. The detectoris placed in the path of the recombined beams, and it measures the intensity of the light.Experimental Procedure。
用迈克尔逊干涉仪测氦氖激光波长的标准不确定度评定
１ ｐａ ｔ ｅ ｔ ｆ Ｌ ｆ ｃ ｅ ｃ ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇｙ Ｘ ｎ ｉ ｎ ｅ ｃ ｌ ｎ ｖ ｒ ｉ ｙ Ｘｉ ｘｉ ｎ ， Ｈ ｎ ， Ｃ ｉ ａ ５ ０ ３ Ｄｅ ｒ ｍ ｎ ｏ ｉ ｅ Ｓ ｉ ｎ ｅ ｅ ｈ ｏ ｏ ， ｉ ｘ ａ ｇ Ｍ ｄｉ ａ Ｕ ｉ ｅ ｓ ｔ ， ｎ ａｇ ｅ ａｎ ｈ ｎ ４ ３ ０ ２ Ｅｄ ｃ ｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｏｌ ｙ ＆ Ｉ ｆ ｒｍ ｔｉ ｎ Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｕ ａｔ ｏ ａｌ ｃ ｎ ｏｇ ｎ ｏ ａ ｏ ｐ ｒ ｍｅ ｔ， Ｘ ｃ ｎ ｎｉ ｅ ｉ ｙ， Ｘ ｃ ｎ ， Ｈｅ ａ ｕ ｈａ ｇ Ｕ ｖ ｒｓ ｔ ｕ ｈａ ｇ ｎ ｎ， Ｃ ｎ ６１ ０ ｈｉ ａ ４ ０ ０
作 者：王 艳文 ，新 乡医学 院讲 师，硕 士 ，主要从 事凝 聚态物 理及 高等 教育教 学研 究 。
带 水 试剂 对 反应 的影 响 ，当反 应 达 到 终 点 即缩 合反 应 达 到 平 衡 时 ，加 入 环 己烷 带 出缩 合 反 应 产生 的水 ， 缩合 反
应 是个平 衡反 应 ：
１迈氏干涉仪测氦氖激光波长的原理及原理公式
１ １ 实 验 原理 如 图 １ ． 所示 …
１ ２ 原理 公 式 ．
一
：Ｎ —Ｎ ｏ
丽
＝
１
（一 。 ｄ ｄ 一Ｏ
丽
２ 面
２ 波 长 的平均 值
由表１ 数据 ，得丽 ：０１ ７ ０ ｍｍ，则 夏 丽 ５ ７ ６ ＝２ ｄ： Ａ
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告实验目的，使用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长。
实验仪器，迈克尔逊干涉仪、光源、准直器、透镜、标尺、光电探测器。
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的仪器。
其原理是利用半反射镜使光波分成两束，经过不同的光程后再合成，通过干涉条纹的移动来测量光波的波长。
实验步骤：1. 将光源放置在迈克尔逊干涉仪的一端，并使用准直器使光线垂直入射。
2. 调节半反射镜和全反射镜，使两束光线相互垂直且重合。
3. 在屏幕上观察干涉条纹，通过调节半反射镜的位置使条纹移动。
4. 使用标尺测量干涉条纹的移动距离，并记录下来。
5. 利用已知的实验条件，如半反射镜和全反射镜的距离，计算出光波的波长。
实验结果，通过实验测得干涉条纹的移动距离为5mm，已知半反射镜和全反射镜的距离为20cm，计算得到光波的波长为600nm。
实验结论，通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，得到了较为准确的结果。
实验结果与理论值相符，验证了迈克尔逊干涉仪测量光波波长的可靠性。
实验中存在的问题，在实验过程中，由于环境光线的影响，干涉条纹的清晰度受到了一定的影响，可能会对实验结果产生一定的误差。
改进方案，在进行实验时，可以在实验环境中加强光线的控制，减少环境光线的干扰，以提高实验结果的准确性。
总结，通过本次实验，我们成功地利用迈克尔逊干涉仪测量了光波的波长，并得到了较为准确的结果。
实验过程中发现了一些问题，但我们也找到了相应的改进方案。
这次实验为我们提供了宝贵的实验经验，对我们今后的实验工作有着重要的指导意义。
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。
实验迈克尔逊干涉仪测量HeNe激光波长
实验迈克尔逊干涉仪测量HeNe激光波长实验目的：实验原理：迈克尔逊干涉仪是一种通过两束光之间的干涉来测量光源波长的仪器。
它由一个光源、一个分束器、一个反射器和一个反射镜组成。
在迈克尔逊干涉仪中，光经过分束器后，被分成两条路径，一条路径经过反射器，另一条路径直接反射。
两条光线重新相遇后形成干涉图样，可以用来测量光源的波长。
当两束光线相遇时，它们会产生干涉图样。
当光程差ΔL等于光波长λ的整数倍时，相干波面会重合，于是会发生加强干涉。
反之，当光程差ΔL等于λ的半整数倍时，波面将是“反向”的，在两条光线的重合处相互抵消，造成干涉的减弱。
这些不同的干涉图样，可以通过旋转反射镜来转换相对位置。
将两条光线发射到迈克尔逊干涉仪的反射器上，并激发HeNe激光的产生。
通过测量最大干涉峰之间的距离，可以得到HeNe激光的波长。
实验步骤：1. 将反射镜置于一个固定位置，并将反射器置于干涉仪中间。
2. 打开激光器，调节输出功率，使其达到一个合适的值。
3. 在干涉仪上观察到干涉条纹，调节反射镜，使干涉峰最大化。
4. 通过测量最大干涉峰之间的距离来计算HeNe激光的波长。
实验结果与分析：根据测量结果，最大干涉峰之间的距离为L=60.3±0.2 cm。
根据迈克尔逊干涉仪的公式，考虑到干涉仪中的光程差为ΔL=2L，因此可以计算出HeNe激光的波长：λ=2ΔL/m=2L/m=0.603/1=0.603 μm其中，m是前面提到的光程差等于波长的整数倍。
因此，该HeNe激光的波长为0.603 μm。
这个结果与该激光器的标称波长0.632 μm相比相差较大。
这个偏差可能是由于其他因素造成的，比如温度和压力的变化。
结论：通过本次实验，我们使用迈克尔逊干涉仪成功地测量了HeNe激光的波长，并检验了干涉仪的工作原理和性能。
该实验结果表明，该HeNe激光的波长为0.603 μm，与标称波长的偏差比较大。
迈克耳孙干涉仪调整及波长测定
3. 观察等厚干涉条纹。
S
等厚干涉光路图
光电效应及普朗克常数测定
•实验目的
1. 了解光电效应的基本规律，加深对光量子论的认识； 2.了解光电管的结构和性能，测定其基本特性曲线，为正确使用光电管提供 依据； 3.验证爱因斯坦光电效应方程，测定普朗克常数。 4.学习用作图法和线性拟合法处理数据。
光电管主要特性 （1）伏安特性：当照射光频率和强度一定时，光电流随两级间电压变化的特性称 为伏安特性，其曲线如图所示。
I
P1＞P2
IH
IH
P2
P1
Ua 0
Ub饱和电压区 U
光电管伏安特性曲线
0
P
光电管光电特性曲线
由图可看出，正向电压增加时光电流也增加当电压增加到某一数值后，光电流不再
增加或增加很少达到饱和称为饱和光电流IH ，使光电流达到饱和的最小正向电压 Um称为饱和电压。而饱和电流还与光强成正比。由图可知极间电压为零时光电流 并不为零，这是因为有些光电子具有一定的初动能，即使没有电场作用，也能到达
2d cos i
若M1与M´2平行，则各处d相同，可得等倾干涉。系统具有轴对称不变性，
故屏E上的干涉条纹应为一组同心圆环，圆心处对应的光程差最大且等于2d,增加 则中心“冒出”一个
条纹，反之d减小
2
则中心“缩进”一个条纹。故干涉条纹在中心处“冒出”
0 0
所示。则由直线的斜率 k h ，就可求出普朗克常
e
数h，由直线的截距可求得截止频率
0
ee h
。
截止电压与入射光频率关系图
ee W 为电子逸出金属表面的逸出功，其中 e 为逸出电压。
•实验内容
迈克耳逊干涉仪测氦氖激光波长PPT学习教案
会计学
1
迈克耳逊干涉仪测氦氖激光波长
一.迈克耳逊干涉仪的背景
“科学史上最伟大的否定性实验”
迈克尔逊——莫雷实验
迈克尔逊于1852年生于德国，四岁随父移 居美国。1880年到1882年间，迈克尔逊曾先后 到柏林大学、海德堡大学、法兰西学院和巴黎 工学院进行研究。在亥姆霍兹实验室，研制成 著名的“迈克尔逊干涉仪”，并于1881年4月在波 茨坦天体物理观象台的地下室里进行了以太漂 移的第一次观测。
《大学物 理实验 》 北京 建筑工 程学院 基础部 马黎 君
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迈克尔逊原本是想测出“以太风”的速度，然而他 测到的零结果，几乎所有杰出的物理学家都在设法 解释迈克尔逊——莫雷实验，它被认为是十九世纪 末物理学晴朗的天空中出现的两朵“乌云”之一。
他不仅测量了光速，而且通过测量否定了“以 太”介质的存在。到了相对论广为科学界接受的时 候，迈克尔逊——莫雷实验被看成是“科学史上最 伟大的否定性实验。”
k 1,2, 加强
2d （2k 1）
2
《大学物 理实验 》 北京 建筑工 程学院 础部 马黎 君
k 0，1,2, 减弱
第5页/共8页
MM12 1 G1 G2
2
M2 L 21 P
三. 条纹特点
1. 若M1、M2平行 等倾条纹
2. 若M1、M'2有小夹角
当M1和M'2不平 行，且光平行入 射, 此时为等厚 条纹
Lλ2
时间相干性
1. 微小位移测量 d N
2
A C
空间相干性
s
2. 测波长
2d
B
N
3. 测折射率
《大学物 理实验 》 北京 建筑工 程学院 基础部 马黎 君
迈克尔逊干涉仪测氦氖激光波长预习提纲
迈克尔逊干涉仪的使用预习提纲一、实验任务：1、调节仪器，利用等倾的干涉条纹来测量激光波长；（必做）（每过100环记录一个数据，连续的记录8个数据；再做连续20环，记录8组数据，比较一下在不同条件下波长的精度）；2、稍微改变粗动测微手轮的位置，探索波长测量的误差学会用迈克尔逊干涉仪观察非定域干涉、等倾干涉现象。
（选做）二、实验原理1、等倾干涉的条件和等厚干涉的条件？（M1和M2平行还是相交；2、条纹移动个数与动镜移动距离的关系式？由此可以测量激光的波长；3、实验仪器精度是多少？4、如何用逐差法计算激光波长？三、操作规范1、如何将两列光调成重合（最亮的二个光点调成重合）？2、何时将扩束镜放在光路中？3、如何避免回程差？4、如何保证在量程内将数据测量完整？5、面对激光光源，如何保护自己的眼睛？（不要正对激光束，如要正对，必须带上墨镜）四、数据处理1、数据记录时可估读到0.001mm；2、逐差法是采用逐项逐差还是隔项逐差；3、如何设计表格及必要数据的具体计算过程。
五、结果讨论和误差分析（本次实验项目的重点）1、定性和定量分析引起误差的原因；2、百分差一般控制在5%以内。
附：实验数据处理提示测量氦氖激光束波长的数据处理注意：我们记录的数据小数点后面只有三位！注意有效数字的取舍！（1）实验数据记录表（2）数据处理：m nm 91011-⨯= 101110m -=⨯Å151()d d d m ∆=- 262()d d d m ∆=- 373()d d d m ∆=- 484()d d d m ∆=-1234()4d d d d d m ∆+∆+∆+∆∆=≅⋯⋯平均波长21()N 100d m λ⨯∆=⨯=⋯⋯∆ 注意：N N=100N=00N=N=∆∆∆（为相隔的环数，时4环；如20时80环），不确定度的计算：60.005510mm m-∆=∆=∆==⨯左右仪不确定度的计算：)( (1))(21m n d d ni d A =-∆-∆=∆∑=∆m 000005.0=∆=∆=∆仪右左()()()m m d 000008.0000005.0222B=⨯=∆+∆=∆∆右左)........()()(22m B A d d d =∆+∆=∆∆∆∆平均波长不确定度：)........(10012m Nd=⨯∆⨯=∆∆λ 结果表达式：).........()(m =∆±=λλλ百分差： %%100⋯⋯=⨯-=λλλE （已知：m A 70010328.66328-⨯==λ） 相对不确定度：%%100⋯⋯=⨯∆=λλE3、稍微改变粗动测微手轮的位置，探索波长测量的误差。
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告英文回答：Hello, everyone! Today, I'm going to share with you my experiment report on measuring the wavelength of light waves using a Michelson interferometer.The Michelson interferometer is a device that uses interference to measure the wavelength of light. It consists of two mirrors that are placed at a distance of L from each other. A beam of light is split into two beams, and each beam is reflected by one of the mirrors. The two beams are then recombined, and the interference pattern is observed.The wavelength of the light can be calculated by measuring the distance between the fringes in the interference pattern. The distance between the fringes is equal to:```。
λ = 2L / N。
```。
where:λ is the wavelength of the light。
L is the distance between the mirrors。
N is the number of fringes。
实验40-用迈克尔逊干涉仪测量氦氖激光器波长
实验40 用迈克尔逊干涉仪测量氦氖激光器波长一、实验目的1.了解迈克尔逊干涉仪的结构及调整方法，并用它测光波波长2.通过实验观察等倾干涉现象二、实验仪器氦氖激光器、迈克尔逊干涉仪(250nm)、透镜、毛玻璃等。
迈克尔逊干涉仪外形如图一所示。
其中反射镜M1是固定的，M2可以在导轨上前后移动，以改变光程差。
反射镜M2的移动采用蜗轮蜗杆传动系统，转动粗调手轮（2）可以实现粗调。
M2移动距离的毫米数可在机体侧面的毫米刻度尺（5）上读得。
通过读数窗口，在刻度盘（3）上可读到0.01mm；转动微调手轮（1）可实现微调，微调手轮的分度值为1×10-4mm。
可估读到10-5mm。
M1、M2背面各有3个螺钉可以用来粗调M1和M2的倾度，倾度的微调是通过调节水平微调（15）和竖直微调螺丝（16）来实现的。
图一图二三、实验原理1.仪器基本原理迈克尔逊干涉仪的光路和结构如图二所示。
M1、M2是一对精密磨光的平面反射镜。
P1、P2是厚度和折射率都完全相同的一对平行玻璃板，与M1、M2均成45°角。
P1的一个表面镀有半反半透膜，使射到其上的光线分为光强度差不多相等的反射光和透射光；P1称为分光板。
当光照到P1上时，在半透膜上分成相互垂直的两束光，透射光（1）射到M1，经M1反射后，透过P2，在P1的半透膜上反射后射向E；反射光（2）射到M2，经M2反射后，透过P1射向E。
由于光线（2）前后共通过P1三次，而光线（1）只通过P1一次，有了P2，它们在玻璃中的光程便相等了，于是计算这两束光的光程差时，只需计算两束光在空气中的光程差就可以了，所以P 2称为补偿板。
当观察者从E 处向P 1看去时，除直接看到M 2外还看到M 1的像M 1ˊ。
于是（1）、（2）两束光如同从M 2与M 1ˊ反射来的，因此迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉和M 1´～M 2间“形成”的空气薄膜的干涉等效。
2.干涉条纹的图样本实验用He-Ne 激光器作为光源（见图三），激光S 射向迈克尔逊干涉仪，点光源经平面镜M 1、M 2反射后，相当于由两个点光源S 1ˊ和S 2ˊ发出的相干光束。
迈克尔逊干涉仪测波长实验报告
迈克尔逊干涉仪测波长实验报告迈克尔逊干涉仪测波长实验体会迈克尔逊干涉仪测波长结束了一学年的物理实验，对于物理实验我有了自己的认识，大学物理实验是我们进入大学来第一个实验类学科。
它即在我们以后的专业课实验学习指导中有着重要的地位，对于以后的就业工作也有着巨大的作用。
物理实验是一种锻炼我们独立处理问题和解决问题很好的方式。
本学期，物理实验已告一段落。
在此，就本学期对物理实验中-------“迈克尔逊干涉仪侧波长”实验中(来自: 写论文网:迈克尔逊干涉仪测波长实验报告)存在的感受在说说。
迈克尔逊干涉仪是近代物理学的一个重大发现,对整个物理世界具有重要的意义。
首先，实验中它是用来测量波长的。
总的来说，实验中我学习到了迈克尔逊干涉仪的结构，工作原理。
了解到干涉图样的形成和分类以及时间相干性等概念。
学习掌握迈克尔逊干涉仪调节的方法及注意事项和迈克尔逊干涉仪侧波长。
实验中，采用分振幅法产生两束相干光，从而实现干涉。
具体的采用了等倾干涉的方法。
点光源发出光线，在M1，M2'平行的情况下会有公式：光程差△L=2dcos?（光程差△L，M1，M2'间距为d，入射光与反射光夹角的一半为?）。
这一公式可便于计算。
为了实验更为简单易操作，实验中我们需要产生等倾干涉的条纹，而通过自然光源产生的光是从不同方向上入射到M1，M2'上的，这样就不能够形成干涉条纹，如果靠近镜面M2'处放置一点光源，则在此种情况下等倾干涉实际上就是非实域干涉中屏放到无限远。
因而，等倾干涉不一定要点光源。
迈克尔逊干涉仪的结构是很精密的。
如两个全反镜就要一模一样；光学元件表面也要避免触碰等这也就是为什么迈克尔逊干涉仪要好生维护。
在爱因斯坦的相对论中时间是具有相对性的，迈克尔逊干涉仪还是测量时间相对性原理的经典仪器。
我知道|En-E1|=h*v=h*（c/?）。
原子的跃迁是从高能态迁至低能态，发出的光波是具有限的波长即发出的不同波长的光线波长长度不是连续的，当波长小于光程差时就不能相遇，从而不能发生干涉现象。
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告实验目的：
本实验旨在利用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，通过观察干
涉条纹的移动来确定光波的波长。
实验仪器：
迈克尔逊干涉仪、光源、透镜、干涉条纹观察装置等。
实验原理：
迈克尔逊干涉仪利用干涉现象来测量光波的波长。
当两束光波
经过分束镜后，分别通过不同的光程后再次汇聚，会产生干涉现象。
通过调节其中一个光路的长度，观察干涉条纹的移动来测量光波的
波长。
实验步骤：
1. 将光源置于迈克尔逊干涉仪的一端，使光波通过分束镜后分
别经过两个光路。
2. 调节其中一个光路的长度，观察干涉条纹的移动情况。
3. 根据干涉条纹的移动情况，计算出光波的波长。
实验结果：
通过实验测量，得到光波的波长为λ=xx nm。
实验分析：
在实验中，我们观察到干涉条纹的移动情况，并通过计算得到了光波的波长。
然而，由于实验中可能存在误差，因此得到的结果可能会有一定的偏差。
改进方向：
为了提高实验结果的准确性，我们可以采取以下改进措施：
1. 提高实验仪器的精度，减小测量误差。
2. 多次重复实验，取平均值来减小随机误差。
3. 仔细检查实验步骤，确保每一步操作都准确无误。
结论：
通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验，我们成功测量了光波的波长，并对实验结果进行了分析和改进措施的提出。
通过不断改进实验方法，我们可以提高实验结果的准确性，从而更好地理解和应用光学原理。
用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告.doc
一、 名称：用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长二、 目的：1、了解迈克尔逊干涉仪的结构和干涉条纹的形成原理。
2、通过观察实验现象，加深对干涉原理的理解。
3、学会迈克尔逊干涉仪的调整和使用方法。
4、 观察等倾干涉条纹，测量激光的波长。
三、 实验器材：迈克尔逊干涉仪、He-Ne 激光。
四、 原理：迈克尔逊干涉仪光路如图所示。
当1M 和'2M 严格平行时，所得的干涉为等倾干涉。
所有倾角为i 的入射光束，由1M 和'2M 反射反射光线的光程差∆均为i d cos 2，式中i为光线在1M 镜面的入射角，d 为空气薄膜的厚度，它们将处于同一级干涉条纹，并定位于无限远。
这时，图中E 处，放一会聚透镜，在其共焦平面上，便可观察 到一组明暗相间的同心圆纹。
干涉条纹的级次以中心为最高，在干涉纹中心，应为i=0，由圆环中心出现亮点的条件是λk d ==∆2，得圆心处干涉条纹的级次λd k 2=。
当1M 和'2M 的间距d 逐渐增大时，对于任一级干涉条纹，例如第k 级，必定以减少其k i cos 的值来满足λk i d k =cos 2，故该干涉条纹向k i 变大（k i cos 变小）的方向移动，即向外扩展。
这时，观察者将看到条纹好像从中心向外“涌出”；且每当间距d 增加2λ时，就有一个条纹涌出。
反之，当间距由大逐渐变小时，最靠近中心的条纹将一个个“陷入”中心，且每陷入一个条纹，间距的改变亦为2λ。
因此，只要数出涌出或陷入的条纹数，即可得到平面镜1M 以波长λ为单位而移动的距离。
显然，若有N 个条纹从中心涌出时，则表明1M 相对于'2M 移动了2d N d =∆，已知1M 移动的距离和干涉条纹变动的数目，便可确定光波的波长。
五、 步骤：1、仪器设计成微动鼓轮转动时可带动粗动手轮转动，但粗动手轮转动不能带动微动鼓轮转动（它只带动M1镜运动），为防止粗动手轮与微动鼓轮读数不一致而无法读数或读错数的情况出现（如粗动轮指整刻度处，而微动轮不指在零刻度处），在读数前应先调整零点。
氦氖激光波长的测定
迈克耳孙干涉仪的调节及氦氖激光波长的测定[实验目的]1、 掌握迈克耳孙干涉仪的调节和使用方法；2、 调节和观察迈克耳孙干涉仪产生的干涉图，以加深对各种干涉条纹特点的理解；3、 应用迈克耳孙干涉仪测定He-Ne 激光波长。
4、 观察等厚干涉。
[实验仪器]迈克耳孙干涉仪，He-Ne 激光器，多束激光源，带网格线的毛玻璃屏，扩束镜，台灯。
[实验原理]M 1和M 2时在相互垂直的两臂上放置的两个平面反射镜，其背面各有三个调节螺旋，用来调节镜面的方位；M 2是固定的，M 1由精密丝杆控制，可沿臂轴前后移动，其移动距离由转盘读出。
仪器前方粗动手轮分度值为10-2mm ，右手微动手轮的分度值为10-4mm ，可估读至10-5mm ，两个读数手轮属于涡轮杠杆传动系统。
在两臂轴相交处，有一与两臂轴各成45°的平行平面玻璃板P 1，且在P 1的第二平面上镀上半透膜，以便将入射光分成振幅近乎相等的反射光1和透射光2，故P 1板又称分光板。
P 2也是一平行平面玻璃板，与P 1平行放置，厚度和折射率与P 1相同。
由于它补偿了1和2之间附加的光程差，故称为补偿板。
从扩展光源S 射来的光，到达分光板P 1后被分成两部分。
反射光1在P 1处反射后向着M 1前进；透射光2透过P 1后向着M 2前进．这两列光波分别在M 1、M 2上反射后逆着各自的入射方向返回，最后都到达E 处．既然这两列光波来自光源上同一点O ，因而是相干光，在E 处的观察者能看到干涉图样。
由于从M 2返回的光线在分光板P 1的第二面上反射，使M 2在M l 附近形成一平行于M 1的虚像M'2，因而光在迈克耳孙干涉仪中自M 1和风的反射，相当于自M 1和M'2的反射．由此可见，在迈克耳孙干涉仪中所产生的干涉与厚度为d 的空气膜所产生的干涉是等效的。
测He-Ne 激光的波长：2λNd =∆，Nd∆⨯=2λ 式中：d ∆是M 1、M 2之间距离的变化量，N 为条纹的吞吐个数，λ为波长。
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实验40 用迈克尔逊干涉仪测量氦氖激光器波长
一、实验目的
1.了解迈克尔逊干涉仪的结构及调整方法，并用它测光波波长
2.通过实验观察等倾干涉现象
二、实验仪器
氦氖激光器、迈克尔逊干涉仪(250nm)、透镜、毛玻璃等。
迈克尔逊干涉仪外形如图一所示。
其中反射镜M1是固定的，M2可以在导轨上前后移动，以改变光程差。
反射镜M2的移动采用蜗轮蜗杆传动系统，转动粗调手轮（2）可以实现粗调。
M2移动距离的毫米数可在机体侧面的毫米刻度尺（5）上读得。
通过读数窗口，在刻度盘（3）上可读到0.01mm；转动微调手轮（1）可实现微调，微调手轮的分度值为1×10-4mm。
可估读到10-5mm。
M1、M2背面各有3个螺钉可以用来粗调M1和M2的倾度，倾度的微调是通过调节水平微调（15）和竖直微调螺丝（16）来实现的。
图一图二
三、实验原理
1.仪器基本原理
迈克尔逊干涉仪的光路和结构如图二所示。
M1、M2是一对精密磨光的平面反射镜。
P1、P2是厚度和折射率都完全相同的一对平行玻璃板，与M1、M2均成45°角。
P1的一个表面镀有半反半透膜，使射到其上的光线分为光强度差不多相等的反射光和透射光；P1称为分光板。
当光照到P1上时，在半透膜上分成相互垂直的两束光，透射光（1）射到M1，经M1反射后，透过P2，在P1的半透膜上反射后射向E；反射光（2）射到M2，经M2反射后，透过P1射向E。
由于光线（2）前后共通过P1三次，而光线（1）只通过P1一次，有了P2，它
们在玻璃中的光程便相等了，于是计算这两束光的光程差时，只需计算两束光在空气中的光程差就可以了，所以P 2称为补偿板。
当观察者从E 处向P 1看去时，除直接看到M 2外还看到M 1的像M 1ˊ。
于是（1）、（2）两束光如同从M 2与M 1ˊ反射来的，因此迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉和M 1´～M 2间“形成”的空气薄膜的干涉等效。
2.干涉条纹的图样
本实验用He-Ne 激光器作为光源（见图三），激光S 射向迈克尔逊干涉仪，点光源经平面镜M 1、M 2反射后，相当于由两个点光源S 1ˊ和S 2ˊ发出的相干光束。
S ˊ是S 的等效光源，是经半反射面A 所成的虚像。
S 1′是S ′经M 1′所成的虚像。
S 2′是S ′经M 2所成的虚像。
由图三可知，只要观察屏放在两点光源发出光波的重叠区域内，都能看到干涉现象。
如果M 2与M 1′严格平行，且把观察屏放在垂直于S 1′和S 2′的连线上，就能看到一组明暗相间的同心圆干涉环，其圆心位于S 1′S 2′轴线与屏的交点P 0处，从图四可以看出P 0处的光程差ΔL =2d ，屏上其它任意点P ′或P ″的光程差近似为
ϕcos 2d L =∆ (1)
式中ϕ为S 2′射到P ″点的光线与M 2法线之间的夹角。
当λϕk d =⋅cos 2时，为明纹；当
2/)12(cos 2λϕ+=⋅k d 时，为暗纹。
由图四可以看出，以P 0为圆心的圆环是从虚光源发出的倾角相同的光线干涉的结果，因此，称为“等倾干涉条纹”。
ϕ=0时光程差最大，即圆心P 0处干涉环级次最高，越向边缘级次越低。
当d 增加时，干涉环中心级次将增高，条纹沿半径向外移动，即可看到干涉环从中心“冒”出；反之当d 减小，干涉环向中心“缩”进去。
图三 图四
由明纹条件可知，当干涉环中心为明纹时，ΔL =2d=k λ。
此时若移动M 2（改变d)，环心处条纹的级次相应改变，当d 每改变λ/2距离，环心就冒出或缩进一条环纹。
若M 2移动距离为Δd ，相应冒出或缩进的干涉环条纹数为N ，则有
2λ
N
d =∆
即 N
d
∆=2λ （2）
式中d ∆为M 2移动前后的位置读数差。
实验中只要测出d ∆和N ，即可由（2）式求出波长。
四、实验步骤
1.使He-Ne 激光器光束大致垂直于M 1，在E 处放一接收屏，即可看到两排激光光斑，每排都有几个光点，这是由于P 1与半反射面相对的另一侧的玻璃面上亦有部分反射的缘故。
调节M 1背面的三只螺钉，使两排中的两个最亮的光斑大致重合。
2.用短焦距透镜扩展激光束，即能在屏上看到弧形条纹再调节M 1的微调螺钉，使M 1´与M 2趋向严格平行，弧状条纹就逐渐转化为非定域的圆条纹了。
3.转动M 2镜的传动系统使M 2前后移动观察调温度额变化：当条纹“冒出”时表明d 变大，反之变小。
4.调整零点：将微动鼓轮沿顺时针旋转至零，然后以同一方向转动粗动手轮使之对齐某一刻度。
这以后，在测量时只能仍以相同方向转动微动鼓轮，这样才能使手轮与鼓轮二者读数相互配合。
5.按原方向转动微调手轮（改变l 值），看到一个一个干涉环从环心冒出。
当干涉环中心最亮时，记下活动镜位置读数0d ，然后继续缓慢转动微调手轮，当冒出的条纹数N=80时，再记下活动镜位置读数1d ，反复测量多次，由（2）式算出波长，并与标准值（λ0=632.8nm ）比较，计算相对不确定度。
五、数据记录与处理
141
mm d d d 746.7252=-=∆ mm d d d 646.7363=-=∆
mm d d d d 691.7)(3
1
321=∆+∆+∆=∆
mm d d d d d d d
d d i i 040.0)(3
1
31)(3213
1
=∆-∆+∆-∆+∆-∆=∆-∆=∆∆∑=
nm mm d
N d 6410641.0240
22==∆=∆=
λ 0052.0)
(=∆∆∆=
∆=
d
d E λ
λ
λ
nm d
d 334.3)(=∆∆∆=∆λλ
实验结果：
nm 334.3000.641±=∆±=λλλ
测量结果相对误差：
%30.1%1000
0=⨯-=
λλλE。