迈克尔逊干涉仪的使用实验报告9
迈克尔逊干涉仪实验报告
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、观察等倾干涉和等厚干涉条纹,加深对干涉现象的理解。
3、学会使用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长。
二、实验原理迈克尔逊干涉仪是一种分振幅双光束干涉仪,其光路图如下图所示:此处可插入迈克尔逊干涉仪光路图光源 S 发出的光经过分光板 G1 分成两束光,一束光反射后到达反射镜 M1,另一束光透射后到达反射镜 M2。
两束光分别被 M1 和 M2反射后,再次回到分光板 G1,并在观察屏 E 处相遇发生干涉。
当 M1 和 M2 严格垂直时,观察到的是等倾干涉条纹。
此时,两束光的光程差为:$\Delta = 2d\cos\theta$其中,d 为 M1 和 M2 之间的距离,θ 为入射光与 M1 或 M2 法线的夹角。
当光程差满足:$\Delta = k\lambda$ (k 为整数)时,出现亮条纹;当光程差满足:$\Delta =(k +\frac{1}{2})\lambda$时,出现暗条纹。
当 M1 和 M2 不严格垂直时,观察到的是等厚干涉条纹。
此时,两束光的光程差主要取决于 M1 和 M2 之间的距离变化。
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,使干涉仪处于水平状态。
调节 M1 和 M2 背后的三个微调螺丝,使 M1 和 M2 大致垂直。
打开 HeNe 激光器,使激光束经过扩束镜后均匀地照射在分光板G1 上,并在毛玻璃屏上看到清晰的光斑。
调节 M1 或 M2 的位置,使屏上出现圆形的等倾干涉条纹。
2、观察等倾干涉条纹仔细调节 M1 或 M2 的位置,使干涉条纹清晰、对比度高。
观察条纹的形状、疏密和级次分布,记录条纹的变化情况。
3、测量光波波长沿某一方向缓慢移动 M1,观察条纹的“冒出”或“缩进”现象,并记录条纹变化的条数 N 和 M1 移动的距离Δd。
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英文回答:Introduction。
The Michelson interferometer is a device that uses interference to measure distances, refractive indices, and other optical properties of materials. It was invented by Albert A. Michelson in 1881, and it has since become one of the most important tools in optics.Principle of Operation。
The Michelson interferometer operates on the principle of interference. When two waves of light with the same wavelength are superimposed, they will interfere with each other, producing a pattern of bright and dark bands. The spacing of these bands is determined by the wavelength of the light and the angle between the two waves.In a Michelson interferometer, light from a single source is split into two beams by a beam splitter. The two beams are then reflected by mirrors and recombined at the beam splitter. The path length of one of the beams is varied by moving one of the mirrors. This causes the interference pattern to shift, and the amount of shift can be used to measure the distance moved by the mirror.Applications。
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英文回答:The Michelson interferometer is a scientific instrument that uses interference to measure the velocity of light or the length of objects. Light is split into two beams, which are reflected by mirrors and recombined. The interference pattern can be used to determine the difference in the distances traveled by the two beams.I used a Michelson interferometer to measure the wavelength of a laser. I first set up the interferometer by aligning the mirrors so that the interference pattern was visible. I then placed the laser in the path of one of the beams. The interference pattern changed, and I was able to use the change to calculate the wavelength of the laser.The Michelson interferometer is a very sensitive instrument. It can be used to measure very small changes in distance, such as those caused by the expansion of amaterial when it is heated. The interferometer can also be used to measure the velocity of light with great accuracy.中文回答:迈克尔逊干涉仪是一种使用干涉来测量光速或物体长度的科学仪器。
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:
本实验旨在通过迈克尔逊干涉仪观察干涉条纹的形成,并利用
该装置测量光的波长。
实验原理:
迈克尔逊干涉仪利用干涉现象来测量光的波长,其基本原理是
利用分束镜将光分成两束,经过反射镜后再次汇聚,形成干涉条纹。
通过移动一个反射镜,使得其中一束光程差发生改变,从而观察到
明暗交替的干涉条纹。
根据光程差的变化可以计算出光的波长。
实验仪器:
迈克尔逊干涉仪、白光源、准直器、目镜、移动平台等。
实验步骤:
1. 调整迈克尔逊干涉仪,使得光路稳定,干涉条纹清晰。
2. 通过移动反射镜,观察干涉条纹的变化,记录不同位置的干
涉条纹图像。
3. 根据记录的数据,计算出光的波长。
实验结果:
通过实验观察和数据处理,我们成功获得了干涉条纹的图像,
并计算出了光的波长为XXX。
实验结果与理论值相符合,验证了迈
克尔逊干涉仪的测量精度。
实验结论:
本实验通过迈克尔逊干涉仪观察了干涉条纹的形成,并利用该
装置成功测量了光的波长。
实验结果准确可靠,达到了预期的目的。
存在问题和改进意见:
在实验过程中,我们发现在调整光路时需要更加耐心和细心,
以确保干涉条纹清晰稳定。
在今后的实验中,我们将更加注意仪器
的调整和操作,以提高实验的准确性和稳定性。
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英文回答:The Michelson interferometer is an optical instrument that uses interference to measure the speed of light, the index of refraction of a material, and the thickness of a thin film. It was invented by Albert Michelson in 1881, and it is still used today for precision measurements.The Michelson interferometer 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 isreflected by one of the mirrors. The two beams are then recombined, and the interference pattern is observed. The interference pattern depends on the difference in the path lengths of the two beams.If the two mirrors are parallel, the interference pattern will be a series of bright and dark bands. The bright bands occur when the path lengths of the two beamsare equal, and the dark bands occur when the path lengths of the two beams differ by half a wavelength.The Michelson interferometer can be used to measure the speed of light by measuring the distance between the mirrors and the frequency of the light. The speed of light is equal to the product of the distance between the mirrors and the frequency of the light.The Michelson interferometer can also be used to measure the index of refraction of a material by measuring the change in the interference pattern when the material is placed in the path of one of the beams. The index of refraction of a material is equal to the ratio of the speed of light in a vacuum to the speed of light in the material.The Michelson interferometer can also be used to measure the thickness of a thin film by measuring the change in the interference pattern when the film is placed in the path of one of the beams. The thickness of the film is equal to half of the wavelength of the light multiplied by the number of bright or dark bands that shift when thefilm is placed in the path of the beam.The Michelson interferometer is a powerful tool thatcan be used to make precision measurements of a variety of physical quantities. It is a versatile instrument that has been used in a wide range of applications, including astronomy, physics, and engineering.中文回答:迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉测量光速、材料折射率和薄膜厚度的光学仪器。
迈克尔逊干涉仪的调节和使用实验报告
迈克尔逊干涉仪的调节和使用实验报告一、仪器调节1.调整镜面平行度:首先放置迈克尔逊干涉仪的光源,然后用手将光源移动,调整反射平面镜的角度,使光线在迈克尔逊干涉仪的整个光路中都能自由传播。
2.调整分束镜:使用一张透明的玻璃片将光线分束,再观察平行光束通过分束镜后是否能刚好落在平面镜的表面上,如果不能,则需要调整分束镜的位置,直到两束光线都能够平行而且刚好敲在平面镜上。
3.调整反射镜:迈克尔逊干涉仪中的反射镜有一个活动镜面,需要调整其位置,使两束光线在平面镜上反射时能够准确地再次合成一束光线,从而形成干涉现象。
4.调整干涉条纹:最后,可以在观察屏幕上是否能够清晰地看到干涉条纹,在实验过程中可以适当调整光源的位置或者调整反射镜的倾斜角度,以获得更好的干涉效果。
二、实验使用1.实验准备:首先设置好迈克尔逊干涉仪,并确保调节好仪器,使光线能够正常穿过仪器。
2.实验操作:将待测光源置于迈克尔逊干涉仪的一个光路中,调整干涉仪中的反射镜位置,使干涉条纹清晰。
然后,改变待测光源的位置,测量干涉条纹的移动量,利用已知的反射器间距和探测器移动的距离,可以计算得到光的速度。
3.数据处理:使用测得的数据和已知的仪器参数,进行计算和分析。
根据测得的干涉条纹移动量和已知的反射器间距,利用干涉仪的原理和公式,计算得到光的速度。
5.讨论和结论:根据实验结果,对实验中的不确定因素进行讨论,并得出结论。
如果实验结果与理论值一致,说明测量方法正确并且仪器使用正常;如果存在差异,可以分析差异的原因,并进一步完善实验方法或改善仪器使用的条件。
总之,迈克尔逊干涉仪是一种常见的用于测量干涉现象的仪器,通过调节和使用可以进行光速测量、薄膜厚度测量等实验。
在进行实验操作时,需要注意仪器的准确调节和数据的准确处理,以确保实验结果的可靠性。
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:
本实验旨在通过迈克尔逊干涉仪观察干涉现象,探究光的干涉原理,并验证干涉现象对光波相位的影响。
实验仪器与原理:
本实验使用迈克尔逊干涉仪,该仪器由半透镜、半反射镜、全反射镜等部件组成。
当光波经过半透镜后,一部分光被反射,一部分光穿过。
被反射的光和穿过的光在半反射镜和全反射镜处相遇,形成干涉现象。
实验步骤与结果:
1. 调整迈克尔逊干涉仪,使光路达到稳定状态。
2. 观察干涉条纹,并记录不同位置的条纹亮度和位置。
3. 通过调整半透镜和半反射镜的位置,观察干涉条纹的变化。
4. 测量干涉条纹的间距和角度,计算光波的波长和相位差。
实验结论:
通过实验观察和数据分析,我们验证了干涉现象对光波相位的影响。
同时,根据实验结果计算出了光波的波长和相位差,验证了干涉原理的基本公式。
实验总结:
本次实验通过迈克尔逊干涉仪观察了光的干涉现象,加深了对光波干涉原理的理解。
同时,实验过程中也发现了一些操作技巧和注意事项,为今后的实验提供了经验和启示。
自查情况:
本次实验报告经过反复检查和修改,确保了内容的准确性和完整性。
同时,实验数据和结论也经过多次确认,保证了实验结果的可靠性。
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,探究干涉现象并测量光的波长。
实验仪器:
迈克尔逊干涉仪、白光源、准直透镜、半反射镜、平面镜、测微器等。
实验步骤:
1. 将白光源通过准直透镜射入干涉仪中,使其成为平行光。
2. 在干涉仪中,利用半反射镜和平面镜使光线分为两束,分别经过不同路径后再次合成。
3. 调整干涉仪的镜面使两束光相遇,观察干涉条纹的形成。
4. 通过测微器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,我们成功观察到了明显的干涉条纹,并且利用测微器测量得出了光的波长为XXX。
实验分析:
在实验过程中,我们发现干涉条纹的间距与光的波长有直接关系,这符合干涉现象的基本原理。
通过实验数据的分析,我们得出了较为准确的光波长数据,验证了迈克尔逊干涉仪的有效性和准确性。
实验结论:
通过本次实验,我们成功使用迈克尔逊干涉仪观察到了干涉现象,并测量得出了光的波长。
实验结果与理论预期基本吻合,实验达到了预期的目的。
存在问题及改进:
在实验过程中,我们发现了一些操作上的不足之处,例如在调
整干涉仪镜面时需要更加细致和耐心。
在以后的实验中,我们需要加强对仪器操作的细节和技巧的掌握,以提高实验的准确性和可靠性。
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。
9 迈克尔逊干涉仪的调整与使用
实验九 迈克尔逊干涉仪器的调整与使用一、实验目的 1 熟悉迈克尔逊干涉仪的结构,掌握其调整方法。
2 通过实验观察,认识点光源等倾干涉条纹的形成条件和条纹特点。
3用干涉条纹变化的特点,测定光源波长。
二、实验仪器迈克尔逊干涉仪,氦氖激光器,扩束镜 三、实验原理1 迈克尔逊干涉仪的光路由干涉仪的结构,定性分析其干涉的原理,结合如图2,定性分析得出其干涉的图样为明暗相间的同心圆环 2 单色点光源的非定域干涉条纹 见图2,则两束光的光程差为:()22222R L R d L L +-++=∆L>>d 时,展开上式并略去d 2/L 2,则有:φdCOS R L Ld L 2/222=+=∆式中φ是圆形干涉条纹的倾角。
所以亮条纹条件为: ()1,2,1,02==k k dCOS λφ由上式可见点光源非定域等倾干涉条纹的特点是:(1) 当d 、λ一定时,具有相同倾角φ的所有光线的光程差相同,所以干涉图为以光轴为圆心的同心圆环。
(2) 当d 、λ一定时,如φ=0,干涉圆环就在同心圆环中心处,其光程差为ΔL=2d 为最大值,所以对应的干涉圆环越往外,其级次k 也越低。
M 1图1 干涉光路(3) 当k ,λ一定时,如果d 逐渐减小,则cos φ将增大,即φ角逐渐减小,也就是说,同一k 级条纹,当d 减小时,该级圆环半径减小,看到的现象是干涉圆环内缩(吞);如果d 逐渐增大,同理,看到的现象是干涉圆环外扩(吐)。
对于中央条纹,当内缩或外扩N 次,则光程差变化为2Δd =N λ,式中Δd 为d 的变化量,所以有: ()2/2Nd ∆=λ(4) 当d 、λ一定时,相邻两级条纹有下列关系: λφk dCOS k =2 λφ)1(21+=+k dCOS k设(),2/11k k k φφφ+≅+ (),1k k k φφφ-=∆+ 且考虑到k k φφ∆,都很小,则可得到:式中,ΔΦk 称为角距离,表示相邻两圆环对应的入射光的倾角差,反映圆环条纹之间的疏密程度,上式表明成反比关系,即环条纹越往外,条纹间角距离越小,条纹越密。
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英文回答:Introduction。
The Michelson interferometer is a device that uses interference to measure the speed of light. It was invented by Albert Michelson in 1881. The interferometer consists of two mirrors that are placed at a distance of about 20 meters apart. 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.Experimental Procedure。
In this experiment, we used a Michelson interferometer to measure the speed of light. We first set up the interferometer by placing the two mirrors on a table. We then placed a beam splitter in front of one of the mirrors.The beam splitter split the beam of light into two beams. One beam was reflected by the mirror, and the other beamwas transmitted through the beam splitter.The two beams were then recombined by a second beam splitter. The interference pattern was observed on a screen. We measured the distance between the bright bands in the interference pattern. We used this distance to calculatethe wavelength of the light.We then used the wavelength of the light and the distance between the mirrors to calculate the speed of light.Results。
迈克尔逊干涉仪的使用实验报告
学生物理实验报告实验名称迈克尔逊干涉仪的使用学院专业班级报告人学号同组人学号同组人学号同组人学号理论课任课教师实验课指导教师实验日期报告日期实验成绩批改日期(2)观察等倾干涉、等候干涉的条纹,并能区别定域干涉和非定域干涉(3)测定He-Ne激光的波长(4)观察白光干涉条纹和测定钠光波长及相干长度实验仪器迈克尔逊干涉仪、He-Ne激光器。
实验原理1.迈克尔逊干涉仪图1是迈克尔逊干涉仪实物图。
图2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G1,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G1又称为分光板。
G2也是平行平面玻璃板,与G1平行放置,厚度和折射率均与G1相同。
由于它补偿了光线⑴和⑵因穿越G1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G1处分成两部分,反射光⑴经G1反射后向着M2前进,透射光⑵透过G1向着M1前进,这两束光分别在M2、M1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G1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的反射相当于自M2和M1′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M2和M1′平行时(此时M1和M2严格互相垂直),将观察到环形的等倾干涉条纹。
一般情况下,M1和M2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M2和M1反射的两列相干光波的光程差为Δ=2dcosi (1)其中i为反射光⑴在平面镜M2上的入射角。
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,观察干涉条纹的形成及变化,了解干涉仪的原理和应用。
实验器材,迈克尔逊干涉仪、激光器、反射镜、半反射镜、调节支架等。
实验原理,迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象来测量长度、波长等物理量的仪器。
它由半反射镜和两个反射镜组成,利用激光器产生的单色光,经半反射镜分成两束光线,分别经两个反射镜反射后再次汇聚在半反射镜上,形成干涉条纹。
实验步骤:1. 调整迈克尔逊干涉仪,使得激光器发出的光线经过半反射镜后分成两束光线,并分别经过两个反射镜反射后再次汇聚在半反射镜上。
2. 观察干涉条纹的形成及变化,调节支架,改变两束光线的光程差,观察干涉条纹的变化情况。
3. 记录实验数据,包括调节支架的位置、观察到的干涉条纹情况等。
实验结果,通过实验观察,我们发现随着调节支架位置的改变,干涉条纹的间距会发生变化,光程差的增大会导致干涉条纹的移动等现象。
实验结论,通过本次实验,我们深入了解了迈克尔逊干涉仪的原理和应用,掌握了干涉条纹的形成规律,提高了实验操作能力和数据处理能力。
自查报告,本次实验中,我们按照实验步骤进行了实验操作,并且记录了详细的实验数据。
在实验过程中,我们遇到了一些问题,例如调节支架的精细调节需要耐心和细心,有时会出现光路不稳定的情况。
在今后的实验中,我们需要更加细心地进行操作,提高实验技能,以获得更准确的实验数据。
同时,我们也需要加强对干涉仪原理的理解,以更好地应用于实际实验和科研工作中。
通过本次实验,我们对迈克尔逊干涉仪有了更深入的了解,为今后的学习和科研工作打下了良好的基础。
试验9迈克尔逊干涉仪的调整与使用
《大学物理实验II实验指导书》目录实验1、空气比热容比的测定 1实验2、导热体热导率的测定 3实验3、示波器测超声波声速 5实验4、光速测量实验 6实验5、光电效应法测普朗克常量 8实验6、夫兰克—赫兹实验 10实验7、电子束聚焦和偏转研究 12实验8、霍尔元件基本参量及磁场的测量 14实验9、迈克尔逊干涉仪的调整与使用 15实验10、棱镜摄谱实验 16实验11、光栅测量 17实验12、硅光电池特性研究实验 18实验13、磁场的测量实验 19实验1、空气比热容比的测定【实验仪器】直流电源(6V)、空气比热容比测定仪、空气比热容比实验仪、电阻箱(5 kΩ)和三根导线【实验内容】测定空气的比热容比值。
【注意事项】1. 实验过程中若要移动实验装置,请小心移动,不要拉扯接线;2. 本实验电路已经接好,请不要改动线路;实验完成后请不要拆线;电阻箱的阻值固定为5 kΩ,请同学们自行检查此值是否正确,在以后实验过程中不要改动;3. 温度传感器AD590的正负极不要接错;【实验步骤】1. 理解实验原理,观察实验仪器和控制仪,了解仪器各部件名称、作用方式和功能,以及测定仪面板上各按键的功能;2. 开启空气比热容比测定仪的电源开关,在测压强窗口,用调零电位器调节零点;开启直流电源开关,电压设置为6V,并检查电阻箱阻值(5 kΩ),此时,温度窗口显示值约在1400 ~ 1700之间;打开放气阀C2,使瓶内气体与外界气体充分流通,时间约为几分钟;3. 关闭放气阀C2,打开充气阀C1;用打气球把空气稳定地打进储气瓶内,充气时仪器压强显示值为150左右即可;关闭充气阀C1;等待到达稳定状态(第I状态(P1,V1,T0))后,记录瓶内压强均匀时的压强P1和温度T0值(P0、T0值用电压mV表示);4. 迅速打开放气阀C2,放出气体;当储气瓶内的空气压强低到环境大气压时(放气声消失),及时关闭放气阀C2(动作要快,不能超过1 s的时间)。
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英文回答:The Michelson interferometer is a device that uses the interference of light to measure very small distances or changes in distance. It was invented by Albert Michelson in 1881, and it has since been used in a wide variety of applications, including the measurement of the speed of light, the determination of the wavelength of light, and the detection of gravitational waves.The Michelson interferometer consists of two mirrors that are placed at the ends of two arms of equal length. A beam of light is split into two beams, and each beam is directed down one of the arms. The beams are then reflected by the mirrors and recombined. The interference patternthat is produced by the recombined beams can be used to measure the difference in the lengths of the two arms.The Michelson interferometer is a very sensitiveinstrument, and it can be used to measure distances as small as a fraction of a wavelength of light. It is also a very stable instrument, and it can be used to make measurements over long periods of time.Here is an example of how the Michelson interferometer can be used to measure the speed of light. A beam of light is split into two beams, and each beam is directed down one of the arms of the interferometer. One of the arms is then moved a known distance, and the interference pattern is observed. The difference in the lengths of the two arms can be used to calculate the speed of light.中文回答:迈克尔逊干涉仪是一种利用光干涉来测量非常小的距离或距离变化的装置。
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日期,2022年10月15日。
实验地点,XXX大学物理实验室。
实验目的,通过使用迈克尔逊干涉仪,观察干涉条纹的形成以及利用干涉条纹测量光波的波长。
实验仪器,迈克尔逊干涉仪、激光器、准直器、平面镜、分束镜、光电探测器等。
实验步骤及结果:
1. 调试仪器,首先使用准直器将激光器发出的光线调整为平行光,然后将平行光照射到分束镜上,使光线分为两束,经过平面镜反射后再次汇聚在分束镜上,形成干涉。
2. 观察干涉条纹,调整分束镜和平面镜的位置,观察在干涉区域内是否出现清晰的干涉条纹,调整仪器直到获得清晰的条纹。
3. 测量干涉条纹间距,使用光电探测器测量干涉条纹的间距,
根据已知的实验条件计算出光波的波长。
实验结果分析,通过实验观察发现,使用迈克尔逊干涉仪可以
清晰地观察到干涉条纹的形成,并且成功测量了光波的波长。
实验
结果与理论值基本吻合,验证了迈克尔逊干涉仪的有效性。
存在问题及改进措施,在实验过程中,由于仪器调试不够熟练,导致调试时间较长,下次实验需要提前熟悉仪器的使用方法,并加
强调试技巧,以提高实验效率。
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,并且掌握了干涉条纹的观察和测量技巧。
希望
通过今后的实验实践,能够进一步提高实验技能,为将来的科研工
作打下坚实的基础。
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英文回答:The Michelson interferometer is a device that uses interference to measure the distance between two points. It was invented by Albert Michelson in 1881, and it is still used today in a variety of applications, such as measuring the speed of light and testing the theory of relativity.The Michelson interferometer consists of two mirrors that are placed at a distance of about 20 meters apart. 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 interference pattern can be used to measure the distance between the two mirrors. The distance between the bright bands in the interference pattern is equal to half the wavelength of the light. By measuring the distance between the bright bands, the distance between the twomirrors can be calculated.The Michelson interferometer is a very precise instrument. It can be used to measure distances with an accuracy of about 1 part in 100 million. The Michelson interferometer has been used to make a number of important measurements, such as the speed of light and the distance to the stars.中文回答:迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉测量两点之间距离的装置。
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,观察和分析干涉条纹的
变化,了解干涉仪的工作原理和应用。
实验仪器,迈克尔逊干涉仪、激光器、分束镜、合束镜、反射镜、干涉条纹观察屏等。
实验步骤:
1. 将激光器与迈克尔逊干涉仪连接,并调整激光器位置,使其
发出的激光光束垂直射入迈克尔逊干涉仪的分束镜上。
2. 调整分束镜和合束镜的位置,使得分束的两束光线在反射镜
上相遇后再次合成成一束光线,然后射向观察屏。
3. 在观察屏上观察干涉条纹的出现和变化,并记录下观察结果。
4. 调整迈克尔逊干涉仪的反射镜位置,观察干涉条纹的变化,
并记录下观察结果。
5. 分析干涉条纹的变化规律,并结合干涉仪的工作原理进行讨论和总结。
实验结果,通过实验观察,我们发现随着反射镜位置的微小调整,干涉条纹的位置和间距会发生变化,这与迈克尔逊干涉仪的工作原理相符合。
通过对干涉条纹的变化规律进行分析,我们进一步加深了对干涉仪的理解和应用。
实验结论,通过本次实验,我们深入了解了迈克尔逊干涉仪的工作原理和应用,掌握了干涉条纹的变化规律,并通过实验验证了理论知识。
同时,我们也发现了实验中存在的一些操作问题,例如在调整反射镜位置时需要更加精细和耐心,以确保观察到准确的干涉条纹变化。
在今后的实验中,我们将进一步加强实验操作技能,提高实验数据的准确性和可靠性。
自查报告编写人,XXX。
日期,XXXX年XX月XX日。
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,观察和分析干涉现象,
了解干涉仪的原理和使用方法。
实验仪器和材料,迈克尔逊干涉仪、激光器、准直透镜、半反
射镜、反射镜、干涉滤光片等。
实验步骤:
1. 将激光器通过准直透镜调节成平行光束,照射到半反射镜上。
2. 半反射镜将光束分为两束,一束经过反射镜反射后再次经过
半反射镜,另一束直接经过反射镜反射。
3. 两束光线再次汇聚在半反射镜上,形成干涉现象。
4. 在干涉现象观察中,可以通过调节半反射镜的位置、旋转反
射镜和使用干涉滤光片等方法,观察干涉条纹的变化。
实验结果,通过实验观察和记录,我们成功观察到了迈克尔逊
干涉仪产生的干涉条纹,并且在调节仪器时可以观察到条纹的变化。
通过分析条纹的位置和形态,我们可以得出一些结论和对干涉仪的
使用有更深入的了解。
实验结论,通过本次实验,我们深入了解了迈克尔逊干涉仪的
原理和使用方法,对干涉现象有了更清晰的认识。
同时,也加深了
对光学干涉的理论知识的理解和应用能力。
存在的问题和改进措施,在实验中,我们可能会遇到一些仪器
调节不当或者干涉条纹观察不清晰的情况,需要及时调整仪器并且
加强观察。
在今后的实验中,我们需要加强对仪器的操作和观察技巧,以获得更准确的实验结果。
实验人员签名,__________ 日期,__________。
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学生物理实验报告
实验名称___________ 迈克尔逊干涉仪的使用_____________________________
学院_____________________ 专业 __________________ 班级_____________ 报告人_____________ 学号______________________
同组人_____________ 学号_________________
同组人______________ 学号_________________
同组人______________ 学号_________________
理论课任课教师_______________________
实验课指导教师____________________________
实验日期_______________________________
报告日期__________________________
实验成绩___________________________________
批改日期___________________________________
(2) 观察等倾干涉、等候干涉的条纹,并能区别定域干涉和非定域干涉
(3) 测定He-Ne 激光的波长
(4) 观察白光干涉条纹和测定钠光波长及相干长度
实验仪器 迈克 尔逊干涉仪、 He-Ne 激光器
实验原理
1 •迈克尔逊干涉仪
图1是迈克尔逊干涉仪实物图。
图 2是迈克尔逊干涉仪的光路示意图,图中 Mi 和Mb 是在相互 垂直的两臂上放置的两个平面反射镜,其中 Mi 是固定的;Mb 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 Gi ,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 G 又称为分光板。
G2也是平行平面玻璃板,与 Gi 平行放置,厚度和折射率均与 G 相同。
由于它补偿了光线
⑴和⑵因穿越 G 次数不同而产生的光程差,故称为补偿板。
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从扩展光源 S 射来的光在 G 处分成两部分,反射光⑴经 G 辛亠亠亠广一
i 反射后向着M2前进,透射光⑵透过 G 向着M 前进,这两束
光分别在Mb 、Mi 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 "再 & ? 够看到干涉条纹。
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由Mi 反射回来的光波在分光板 G 的第二面上反射时,如 廿 --- [
同平面镜反射一样,使 Mi 在M2附近形成 M 的虚像Mi ',因而 :t :
光在迈克尔逊干涉仪中自 Mb 和
Mi 的反射相当于自M2和Mi '的
严 He 監弋 2;; 边兑尔逊F 涉仪
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g] 遊克承避T逃仪址盔示盍團膜所产生的干涉是等效的。
当M b和M '平行时(此时Mi和M b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和M b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入的单色光照明时,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Mb和M反射的两列相干光波的光程差为
△ = 2dcos
i ⑴
其中i为反射光⑴在平面镜M上的入射角。
对于第k条纹,则有
2dcos i k= k
入⑵当M b和M'的间距d逐渐增大时,对任一级干涉条纹,例如k级,必定是以减少cosi k的值
来满足式⑵ 的,故该干涉条纹间距向i k变大(cos i k值变小)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增加入/2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一个地“陷入”中心,且每陷入一个条纹,间距的改变亦为入/2。
因此,当M2镜移动时,若有N个条纹陷入中心,则表明M相对于M移近了
△ d = N
波在相遇空间处处相干,所以观察屏E放在不同位置上,则可看到不同形状的干涉条纹,故称为
非定域干涉。
当E垂直于轴线时(见图3),调整Mi和M b的方位也可观察到等倾、等厚干涉条纹, 其干涉条纹的形成和特点与用钠光照明情况相同,此处不再赘述。
实验步骤
1 .观察扩展光源的等倾干涉条纹并测波长
①点燃钠光灯,使之与分光板G等高并且位于沿分光板和M镜的中心线上,转动粗调手轮,
使M镜距分光板G的中心与M镜距分光板Gi的中心大致相等(拖板上的标志线在主尺32 cm位置)。
②在光源与分光板G之间插入针孔板,用眼睛透过Gi直视M镜,可看到2组针孔像。
细心调节M i镜后面的3个调节螺钉,使2组针孔像重合,如果难以重合,可略微调节一下M b镜后的3 个螺钉。
当2组针孔像完全重合时,就可去掉针孔板,换上毛玻璃,将看到有明暗相间的干涉圆
环,若干涉环模糊,可轻轻转动粗调手轮,使M b镜移动一下位置,干涉环就会出现。
③再仔细调节M镜的2个拉簧螺丝,直到把干涉环中心调到视场中央,并且使干涉环中心随观察者的眼睛左右、上下移动而移动,但干涉环不发生“涌出”或“陷入”现象,这时观察到的干涉条纹才是严格的等倾干涉。
④测钠光D双线的平均波长■-。
先调仪器零点,方法是:将微调手轮沿某一方向(如顺时针方向)旋至零,同时注意观察读数窗刻度轮旋转方向;保持刻度轮旋向不变,转动粗调手轮,让读数
窗口基准线对准某一刻度,使读数窗中的刻度轮与微调手轮的刻度轮相互配合。
⑤始终沿原调零方向,细心转动微调手轮,观察并记录每“涌出”或“陷入”50个干涉环时,
Mi镜位置,连续记录6次。
⑥根据式(5-8),用逐差法求出钠光D双线的平均波长,并与标准值进行比较。
2 •观察等厚干涉和白光干涉条纹
①在等倾干涉基础上,移动M镜,使干涉环由细密变粗疏,直到整个视场条纹变成等轴双曲
线形状时,说明M b与Mi'接近重合。
细心调节水平式垂直拉簧螺丝,使M b与Mi'有一很小夹角,
视场中便出现等厚干涉条纹,观察和记录条纹的形状、特点。
②用白炽灯照明毛玻璃(钠光灯不熄灭),细心缓慢地旋转微动手轮,M与M'达到“零程”
时,在M与Mi'的交线附近就会出现彩色条纹。
此时可挡住钠光,再极小心地旋转微调手轮找到
中央条纹,记录观察到的条纹形状和颜色分布。
3 .测定钠光D双线的波长差
①以钠光为光源调出等倾干涉条纹。
②移动M b镜,使视场中心的视见度最小,记录M镜的位置;沿原方向继续移动M b镜,使视场
中心的视见度由最小到最大直至又为最小,再记录M b镜位置,连续测出6个视见度最小时M b镜位
置。