实验迈克尔逊干涉仪
(大物实验)迈克尔孙干涉仪实验
大学物理实验迈克尔孙干涉仪一．实验原理1．迈克尔孙干涉仪的结构和原理2. 点光源产生的非定域干涉即M1和M2之间的距离每改变半个波长，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（即条纹的稀疏）也发生变化。
由式可知，只要读出干涉仪中M1移动的距离△h和数出相应吞进（或吐出）的环数就可求得波长。
3. 条纹的可见度利用上式可测出纳黄光双线的波长差4. 时间相干性问题长差越小，光源的单色性越好，相干长度就越长，所以上面两种解释是完全一致的。
t m则用下式表示钠光灯所发射的谱线为589.0nm与589.6nm，相干长度有2cm。
氦氖激光器所发出的激光单色性很好，其632.8nm的谱线，只有10-14~10-7nm，相干长度长达几米到几公里的范围。
对白光而言，其和λ是同一数量级，相干长度为波长数量级，仅能看到级数很小的几条彩色条纹。
5．透明薄片折射率（或厚度）的测量（1）白光干涉条纹（2）固体透明薄片折射率或厚度的测定当视场中出现中央条纹之后，在M1与A之间放入折射率为n、厚度为l的透明物体，则此时程差要比原来增大因而中央条纹移出视场范围，如果将M1向A前移d，使，则中央条纹会重新出现测出d和l求出折射率n。
二．实验步骤1.测量He-Ne激光的波长①调整好干涉仪，为实验做好准备。
②打开He-Ne激光器，在光源前放一小孔光栏，调节M2上的三个螺钉，从小孔初设的激光束，经M1，M2反射后，在观察屏上重合。
③去掉小孔光栏，换上焦距透镜而使光源成为发散光束，在两光程差不太大时，在毛玻璃屏上即可观察到干涉条纹，轻轻调节M2后的螺钉，应出现基本在中心的圆纹。
④测量He-Ne激光的波长。
轻轻转动微动转轮，移动M1，中心每出生或吞进n个条纹，记下移动的距离，用公式2h/n求出波长。
2.测量钠波波长，波长差及相干长度①波长测量同激光波长的测量②慢慢移动M1，增加光程差，条纹可见度下降，乃至看不清，测出两不可见位置的距离差L=t1-t2，即可求出波长。
迈克尔逊干涉实验
（1）M干涉仪系精细光学仪器，光学玻璃原件如分光束、补偿板和反射镜等，绝不允许用手摸。
（2）转动涡轮和丝杆是仪器的重要部件，应当加倍保护。转动微动手轮时务必轻轻地、慢慢地转动，不得频频来回转动，否则影响读数精度。
（3）调整一切激光光路，都应该避免眼睛正对光束观察，否则会伤害眼睛。
【数据处理】
（4）转动微动手轮，前后移动 ，观察条纹的变化。
2.测量激光的波长
移动 ，改变 ，每缩进或冒出50环条纹，记一次读数 ，共测250环。
由于M干涉仪的机械传动部分不可避免地会出现间隙，因此，不能来回移动平面镜 ，应单方向转动“微动手轮”，以避免空程差。
3.等倾干涉条纹的调节与观察
在非定域干涉的基础上，在透镜和分束板之间放一毛玻璃，使球面光波经过漫反射成为宽光源。取下干涉仪上的投影屏，用眼睛观察，可以看到圆条纹。仔细调节 的微动螺钉，使眼睛上下左右移动，观察等倾干涉条纹圆心的位置和半径的变化情况，记下观察结果。
实验
迈克尔逊干涉仪（以下简称为M干涉仪）是一种分振幅双光束干涉仪。由于M干涉仪能将两相干光束完全分开，其光程差可以根据要求作各种改变，测量精度达到波长量级，所以M干涉仪可以进行光速测定、标定米尺和推断光谱精细结构等精密实验。20世纪60年代人类发明了激光，激光的高相干性和高强度大大提高了M干涉仪的测量精度和应用范围，使M干涉仪在近代物理与计量技术得到了广泛的应用。
【实验目的】
（1）了解M干涉仪的原理，掌握调整、使用M干涉仪的方法
（2）观察非指定域干涉、等倾干涉和等厚干涉现象及变化规律
（3）测量激光的波长
【实验仪器】
M干涉仪、半导体激光器、扩束透镜、小孔光栏、毛玻璃、白炽灯。
【仪器介绍】
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：
通过搭建迈克尔逊干涉仪，观察和分析干涉条纹的产生原理，以及探究干涉仪在测量光波长和长度等方面的应用。
实验仪器和材料：
1. 迈克尔逊干涉仪。
2. 激光光源。
3. 平面镜、半反射镜、准直器等光学元件。
4. 旋转台、微调台等调节装置。
5. 测量仪器（如光电探测器、光谱仪等）。
实验原理：
迈克尔逊干涉仪利用半反射镜和平面镜使光路产生分离，通过
干涉现象观察光波的干涉条纹。
当两束光相遇时，会产生干涉现象，形成明暗相间的条纹。
通过调节其中一个光路的长度，可以改变干
涉条纹的位置，从而实现对光波长和长度的测量。
实验步骤：
1. 搭建迈克尔逊干涉仪，调整光路，使得激光光源通过半反射
镜和平面镜后产生干涉条纹。
2. 观察和记录干涉条纹的形态，包括条纹的间距、条纹的亮暗
程度等。
3. 通过调节其中一个光路的长度，改变干涉条纹的位置，记录
相关数据。
4. 利用测量仪器对光波长和长度进行测量，比较实验结果和理
论值。
实验结果：
通过实验观察和测量，我们成功观察到了干涉条纹的产生，并
且通过调节光路的长度改变了条纹的位置。
在测量光波长和长度方面，实验结果与理论值基本吻合，证明了迈克尔逊干涉仪在光学测量中的可靠性和精准度。
实验总结：
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，掌握了干涉条纹的观察和调节技巧，提高了实验操作和数据处理的能力。
同时，也加深了对光学干涉现象的理解，为今后的学习和科研工作打下了坚实的基础。
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，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。
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。
实验设备，迈克尔逊干涉仪、激光光源、反射镜、半透明镜、平行玻璃板等。
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的相位差的仪器。
其基本原理是利用激光光源发出的单色光经过半透明镜分成两束光，分别经过不同的光程后再次汇聚在一起，形成干涉条纹。
通过观察干涉条纹的变化，可以推断出光波的相位差和光程差。
实验步骤：1. 将迈克尔逊干涉仪放置在水平台上，调整使其水平。
2. 打开激光光源，调整使其垂直照射到半透明镜上。
3. 观察干涉条纹的形成和变化，可以通过微调反射镜和平行玻璃板来改变光程差，观察干涉条纹的变化。
4. 记录观察到的干涉条纹的情况，包括条纹的间距、亮暗交替等。
实验结果，通过实验观察和记录，我们发现随着光程差的改变，干涉条纹的间距和亮暗交替都会发生变化。
当光程差为整数倍波长时，会出现明显的亮条纹，而当光程差为半波长时，会出现暗条纹。
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，通过观察和分析干涉条纹的变化，我们可以推断出光波的相位差和光程差。
这对于我们进一步研究光学现象和进行相关实验具有重要的意义。
存在的问题，在实验过程中，我们发现调整反射镜和平行玻璃板的位置时需要非常小心，以免影响实验结果。
在以后的实验中，需要更加细致地调整实验仪器，以获得更加准确的实验结果。
改进方案，在以后的实验中，我们可以加强对仪器调整的细节和技巧的培训，以提高实验操作的准确性和效率。
同时，也可以加强对光学原理的理论学习，以更好地理解实验现象和结果。
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逊干涉仪，听起来高大上，其实就是一种用来测量光波性质的仪器。
它的设计精巧得很，主要用来研究干涉现象。
说起干涉，简单来说，就是两束光波相遇时，可能会互相增强或抵消。
这样的现象在科学研究中非常重要。
一、迈克尔逊干涉仪的结构与原理1.1 结构迈克尔逊干涉仪由几个主要部分构成。
首先，有个光源。
然后是分光镜，把光分成两束。
接着，有两个反射镜，光线在这儿反射后，再次汇聚。
最后，合光的地方就是观察屏。
想象一下，光线就像两条小路，互相交叉。
这个设计让我们能够清晰地看到干涉条纹，神奇吧？1.2 原理干涉的原理其实很简单。
当两束光波相遇时，如果它们的波峰和波峰重合，就会加强；如果波峰和波谷重合，就会相互抵消。
这就是干涉现象的根本。
通过这种方式，迈克尔逊干涉仪能够测量光的波长，甚至是微小的变化。
二、实验步骤与过程2.1 准备工作在开始实验之前，首先要确保仪器各部分安装牢固。
光源要亮，分光镜要摆正。
这样的准备工作虽然麻烦，但非常关键。
小细节决定成败，大家懂的。
2.2 调整仪器调整仪器是个技术活。
反射镜的角度要调得刚刚好。
要是角度偏了，干涉条纹就模糊不清。
像个画家，认真地调整每一个细节，才能呈现出最美的画面。
2.3 观察干涉条纹一切准备就绪后，打开光源。
光线经过分光镜，形成两束光。
这时，观察屏上会出现一系列明暗相间的条纹。
哇，那感觉就像在看一幅动人的画卷！每一条条纹都在告诉我们光的奥秘，真是让人惊叹不已。
三、数据记录与分析3.1 数据记录实验过程中，要仔细记录每一次观察到的干涉条纹数量和相应的光源波长。
这些数据非常重要，可以帮助我们进一步分析干涉现象。
科学实验就是这样，数据就是我们的金钥匙。
3.2 数据分析分析数据时，要认真对比干涉条纹与光波长的关系。
每次计算都要小心翼翼，不能出错。
通过这些数据，我们能了解光的性质，还能探索更多未知的领域。
科学的魅力就在于此，永远有新的发现等着我们。
四、总结迈克尔逊干涉仪的实验不仅让我领略了光的奇妙，也让我体会到科学探索的乐趣。
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、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。
其光路图如下图所示：！迈克尔逊干涉仪光路图(＿____)光源 S 发出的光经分光板 G1 分成两束，一束反射到反射镜 M1，另一束透过 G1 到达反射镜 M2。
两束光分别被 M1 和 M2 反射后，又回到分光板 G1。
在 G1 半透半反膜的作用下，两束光会合形成干涉。
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，圆心位于视场中央。
干涉条纹的级次取决于入射光的倾角，入射角越大，条纹级次越高。
当 M1 和 M2 不严格垂直时，形成等厚干涉条纹。
此时，干涉条纹是一组平行的直条纹，条纹间距取决于 M1 和 M2 之间的夹角以及入射光的波长。
根据光的干涉原理，两束光的光程差为：＼（＼Delta ＝ 2dcos\theta\）其中，＼（d\）为 M1 和 M2 之间的距离，＼（＼theta\）为入射光与 M1 或 M2 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、M1 和 M2 之间的距离等物理量。
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、实验内容及步骤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。
调节粗调手轮，使 M1 和 M2 大致到分光板 G1 距离相等的位置。
用激光束照亮分光板 G1，调节 M1 和 M2 背后的三个螺丝，使反射回来的两束光在屏上重合，形成一个亮点。
2、观察等倾干涉条纹装上扩束镜和毛玻璃屏，使激光束经过扩束后均匀照亮分光板G1。
仔细调节 M1 或 M2 的微调手轮，观察等倾干涉条纹的出现，并调节到条纹清晰、对比度好。
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利用光的干涉现象测量间距的仪器。
它是由美国物理学家亚伯拉罕·迈克尔逊于1881年发明的。
迈克尔逊干涉仪广泛应用于光学、激光技术、光纤通信等领域。
本实验旨在通过搭建迈克尔逊干涉仪并进行实验，了解其原理和应用。
实验设备•He-Ne氦氖激光器•1/10波片•片玻璃•半反射膜•波长计•读数显微镜•测距器实验原理迈克尔逊干涉仪利用光的波动性和波的干涉原理进行测量。
它由一个分束器、一面半反射镜、两面平行平板镜和一个光源组成。
光源发出的光经过分束器分为两束，一束经过半反射镜反射，另一束直接透射，然后它们分别在两面平行平板镜上反射，并最后再次汇聚在一起。
当两束光相遇时，会产生干涉现象。
通过调节其中一个平板镜的位置，可以使反射光程差发生变化，从而观察到干涉现象的变化。
实验步骤1.搭建迈克尔逊干涉仪。
安装好分束器、半反射镜和两面平行平板镜，并精确调整位置和方向。
2.打开He-Ne氦氖激光器，并调整光源位置和方向，使得光能够正常通过分束器。
3.将1/10波片放置在半反射镜旁边的光路上，调整它的角度，使得一部分光能够通过。
4.在反射光路上插入片玻璃，观察干涉条纹。
5.通过调整其中一个平板镜的位置，改变反射光程差，观察干涉条纹的变化。
6.使用读数显微镜和测距器，测量不同光程差下的干涉条纹的移动和位置。
实验结果与分析在实验中，我们观察到了干涉条纹的变化。
随着平板镜位置的调整，干涉条纹的位置发生了移动。
通过测量不同光程差下的干涉条纹的移动，我们得到了一组数据。
根据这组数据，我们可以计算出光的波长。
结论通过利用迈克尔逊干涉仪进行实验，我们成功观察到了干涉条纹的变化，并进行了测量。
实验结果证实了迈克尔逊干涉仪的原理，并且得到了光的波长的计算值。
迈克尔逊干涉仪在光学和激光技术中有着广泛的应用，了解和掌握它的原理和使用方法对于进一步研究和应用光学技术具有重要意义。
参考文献1.Smith, Robert W. (1998).。
大学物理实验：迈克尔逊干涉仪实验
迈克尔逊干涉仪实验
实验仪器
迈克尔逊干涉仪 激光器
实验原理
1. 迈克尔逊干涉仪结构原理
点光源S，分光镜G1右表面 镀有半透半反膜，使入射光 分成强度相等的两束。
全反射镜M1和M2：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 。 M1 为 可 动 全 反 射镜，背部有三个粗调螺 丝。
微 动 手 轮 ： 每 转 一 圈 读 数 窗 口 内 刻 度 盘 转 动 一 格 ， 即 M1 移 动 0.01mm，微动手轮有100格，每格0.0001mm，还可估读下一位。 △△△由微动手轮上刻度读出。
注意螺距差的影响。
3. 激光波长测试原理及方法
在调出圆形干涉条纹的情况下，转动微调手轮，移动M1， 可以看到条纹由中心向外涌出（或向中心涌入），在条纹开始 涌出（或涌入）时，记下M1的位置d1。再继续移动M1同时开 始计数，当条纹涌出（或涌入）条纹数N时，记下M1的位置d2。 计算出Δd=|d2-d1|，由公式
2d
N
测量激光波长。用逐差法，求三次，取平均。
5. 实验注意事项
光学元件表面严禁触摸，精密仪器操作耐心 细致，反射镜粗到微动螺丝不能出现拧紧拧死现 象，出现不好调节情况及时报告指导教师。
思考题
１ 简述本实验所用干涉仪的读数方法。
２ 怎样利用干涉条纹的“涌出”和“陷入”来 测定光波的波长？
3 何为定域、非定域干涉?
扩展光源产生定域干涉的条纹形成于空间的特定区域； 点光源产生非定域干涉的球面波在空间处处相干。
观察区E，如E处的两束光满足相干条件，可发生干涉现象。 G2为补偿板，与G1为相同材料相同的厚度，且平行安装。
2. 可动反镜移动及读数
迈克尔逊干涉仪实验
接收屏 平面镜 M 2 补偿板 分光板 平面镜 M1
粗动手轮
微动手轮
微调螺丝
M1
d
M 2
S光源
分光板
补偿板
M2
G1
G2
P
迈克耳逊干涉仪原理图
S光源，P观察屏，G1、G2为材料厚度相同的平行 板，G1为分光板，其后表面为镀银的半透半反膜，以 便将入射光分成振幅近乎相等的反射光和透射光。G2 为补偿板，它补偿了反射光和透射光的附加光程差。 M1、M2是相互垂直的平面反射镜， M2'是M2的虚 象。这两束光波分别在M1、M2上反射后逆着各自入 射方向返回，最后都到达P处形成干涉条纹。
线黑纹，即中央暗纹，两边 是对称分布的彩色条纹。
图4 白光干涉条纹
【实验内容】
1、每“吞进”30个条纹测一次，连续测5次。 2、每“吐出”30个条纹测一次，连续测5次。
【数据处理】
1、计算波长，计算相对误差，正确表示测量结果。
注：理＝632.8nm
迈克耳孙干涉仪实验数据记录表：（每次30个条纹）
大学物理实验 ——
迈克尔逊干涉仪实验
【实验原理】
1、迈克尔逊干涉仪结构原理
迈克尔逊干涉仪是利用分振幅法产生双光束以 实现干涉。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。若观察到的干涉条纹移动一条，便 是平面镜 M1 的动臂移动量为λ/2，等效于 M与1 M2 的像之间的空气膜厚度改变λ/2。
移动M1，改变干涉间距，可观察到干涉条纹随之 改变。二平面反射镜之间距离增大时，中心就“吐 出”一个个圆环；距离减少时，中心就“吞进”一 个个圆环。
2、点光源产生的非定域干涉
一个点光源S产生的光束经
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，验证干涉现象并测量光波的波长。
实验仪器：
迈克尔逊干涉仪、激光器、平面镜、半反射镜、旋转台、光电探测器等。
实验步骤：
1. 将激光器放置在迈克尔逊干涉仪的一端，使激光通过半反射镜分成两束光线。
2. 一束光线直接射向平面镜，另一束光线经过半反射镜后射向平面镜，然后两束光线再次汇聚在半反射镜处。
3. 调整半反射镜和平面镜的位置，使得两束光线在半反射镜处发生干涉。
4. 通过旋转台旋转半反射镜，观察干涉条纹的变化，并记录相关数据。
5. 利用光电探测器测量干涉条纹的强度分布，并分析得到的数据。
实验结果：
通过实验观察和数据分析，成功验证了干涉现象，并测量得到了光波的波长。
自查报告：
在实验过程中，我们注意到了一些问题，例如实验环境的稳定性对干涉条纹的影响、仪器的精度和灵敏度等。
在今后的实验中，我们将进一步改进实验条件，提高实验的精确度和可靠性。
同时，我们也会加强对干涉现象和光学原理的理解，以更好地掌握实验的关键技术和方法。
总结：
通过迈克尔逊干涉仪实验，我们不仅验证了干涉现象，还学到了许多光学实验的基本原理和方法。
这对我们的学习和研究都具有重要意义，也为我们今后的科学研究和工程实践提供了宝贵的经验和启示。
迈克尔逊干涉仪实验报告
实验目的：1）学会使用迈克尔逊干涉仪2）观察等倾、等厚和非定域干涉现象3）测量氦氖激光的波长和钠光双线的波长差。
实验仪器：氦氖激光光源、钠光灯、迈克尔逊干涉仪、毛玻璃屏实验原理：1：迈克尔逊干涉仪的原理：迈克尔逊干涉仪的光路图如图所示，光源S 出发的光经过称。
45放置的背面镀银的半透玻璃板1P 被分成互相垂直的强度几乎相等的两束光，光路1通过1M 镜反射并再次通过1P 照射在观察平面E 上，光路2通过厚度、折射率与1P 相同的玻璃板2P 后由2M 镜反射再次通过2P 并由1P 背面的反射层反射照射在观察平面E 上。
图中平行于1M 的'2M 是2M 经1P 反射所成的虚像，即1P 到2M 与1P 到'2M 的光程距离相等，故从1P 到2M 的光路可用1P 到'2M 等价替代。
这样可以认为1M 与'2M 之间形成了一个空气间隙，这个空气间隙的厚度可以通过移动1M 完成，空气间隙的夹角可以通过改变1M 镜或2M 镜的角度实现。
当1M 与'2M 平行时可以在观察平面E 处观察到等倾干涉现象，当1M 与'2M 有一定的夹角时可以在观察平面E 处观察到等厚干涉现象。
2：激光器激光波长测量原理：由等倾干涉条纹的特点，当θ =0 时的光程差δ 最大，即圆心所对应的干 涉级别最高。
转动手轮移动 M1，当 d 增加时，相当 于增大了和 k 相应的θ 角 ，可以看到圆 环一个个从中心“冒出” ；若 d 减小时，圆环逐渐 缩小，最后“淹没”在中心处。
每“冒”出或“缩”进一个干涉环，相应的光程差改变了一个波长，也就是 M 与M ’之间距离 变化了半个波长。
若将 M 与 M ’之间距离改变了△d 时，观察到 N 个干涉环变化，则△d=N λ2 由此可测单色光的波长。
3：钠光双线波长差的测定：在使用迈克尔逊干涉仪观察低压钠黄灯双线的等倾干涉条纹时，可以看到随着动镜1M 的移动，条纹本身出现了由清晰到模糊再到清晰的周期性变化，即反衬度从最大到最小再到最大的周期性变化，利用这一特性，可测量钠光双线波长差，对于等倾干涉而言，波长差的计算公式为：Δλ=2λ−2Δd实验内容与数据处理：（1）观察非定域干涉条纹1）通过粗调手轮打开激光光源，调节激光器使其光束大致垂直于平面反光镜2M 入射，取掉投影屏E ，可以看到两排激光点2）粗调手轮移动1M 镜的位置，使得通过分光板分开的两路光光程大致相等3）调节1M 、2M 镜后面的两个旋钮，使两排激光点重合为一排，并使两个最亮的光点重合在一起。
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、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，测定He-Ne 激光波长二、实验仪器迈克尔逊干涉仪、He-Ne 激光器及光源、小孔光阑、扩束镜（短焦距会聚镜）、毛玻璃屏等。
（图一）（图二）三、实验原理①用He-Ne 激光器做光源，使激光通过扩束镜会聚后发散，此时就得到了一个相关性很好的点光源，射到分光板P1和P2上后就将光分成了两束分别射到M1 和M2 上，反射后通过P1 、P2 就可以得到两束相关光，此时就会产生干涉条纹。
②产生干涉条纹的条件，如图2 所示，B 、C 是两个相干点光源，则到A 点的光程差δ =AB-AC=BCcosi , 若在A 点出产生了亮条纹，则δ =2dcosi=k λ (k 为亮条纹的级数) ，因为i 和k 均为不可测的量，所以取其差值，即λ =2 Δ d/ Δ k? 。
四、实验步骤1、打开激光电源，先不要放扩束镜，让激光照到分光镜P1 上，并调节激光的反射光照射到激光筒上。
2、调节M2 的位置使屏上两排光中最亮的两个光点重回，并调至其闪烁。
3、将扩束镜放于激光前，调节扩束镜的高度和偏角，使光能照在P1分光镜上，看显示屏上有没有产生同心圆的干涉条纹图案。
没有的话重复2 、3 步骤，直到产生同心圆的干涉条纹图案。
4、微调M2是干涉图案处于显示屏的中间。
5、转动微量读数鼓轮，使M1 移动，可以看到中心条纹冒出或缩进，若看不到此现象，先转动可度轮，再转动微量读数鼓轮。
记下当前位置的读数d0 ，转动微量读数鼓轮，看到中心条纹冒出或缩进30 次则记一次数据，共记录10 次数据即d0、d1 (9)6、关闭激光电源，整理仪器，处理数据。
五、实验数据处理数据记录：数据处理：Δd0=d5-d0=0.05202mm??????? Δd1=d6-d1=0.05225mmΔd2=d7-d2=0.04077mm??????? Δd3=d8-d3=0.04077mmΔd4=d9-d4=0.05071mmΔd(平均）=（Δd0+Δd1+Δd2+Δd3+Δd4）/5 =0.047304mm A类不确定度σ=5.99355*10-6mΔk=150所以λ(平均）=2Δd(平均)/Δk =630.72 nmB类不确定度：UΔB=0.5*10-7 m总不确定度：UΔd =6.01437*10-6 mUλ =2UΔd/Δk =80.1916 nm所以λ=λ(平均）+Uλ=630.72 + 80.1916 nm Eλ=（632.8-630.72）/632.8 *100% =0.329%。
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，观察干涉条纹的形成并测量光波的波长。
实验仪器，迈克尔逊干涉仪、激光器、准直器、分光镜、反射镜、调节螺钉等。
实验步骤：
1. 将激光器与准直器对准，使激光光束尽可能垂直射入迈克尔逊干涉仪的分光镜上。
2. 调节反射镜，使激光光束分别射入两个反射镜上，并使其反射回分光镜上。
3. 调节分光镜和反射镜的位置，观察干涉条纹的形成。
4. 通过调节螺钉，改变其中一个光路的光程差，观察干涉条纹的变化。
5. 使用测微眼镜或其他测量仪器，测量干涉条纹的间距，计算出光波的波长。
实验结果，成功观察到干涉条纹的形成，并通过测量得出了激光光波的波长。
实验总结，通过本次实验，我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测量光波的波长有了更深入的了解。
同时，实验中也发现了一些操作上的注意事项，例如调节反射镜时要小心避免碰撞，调节螺钉时要小心控制光程差的改变等。
这些经验对今后的实验操作将会有所帮助。
迈克尔逊干涉仪实验
迈克尔逊干涉仪实验迈克尔逊干涉仪实验的详细解读及其应用引言物理学中的实验是理论验证和探索科学规律的重要手段，而迈克尔逊干涉仪实验是一种经典的实验，在光学领域具有重要的应用。
本文将从定律到实验准备以及过程，详细解读迈克尔逊干涉仪实验，并探讨实验的应用以及在其他专业性角度的研究。
定律迈克尔逊干涉仪实验是基于光的干涉定律，该定律描述了当两束光波相遇时，它们的相对相位引起干涉图案的形成。
光的干涉过程可以通过两条路径（光程）中的相位差确定，其干涉效应可以通过干涉图案的明暗交替来观察到。
实验准备进行迈克尔逊干涉仪实验需要以下仪器和器材：1. 迈克尔逊干涉仪：迈克尔逊干涉仪由一个光源、一个半透明镜、两个平行的反射镜和一个接收屏幕组成。
光源可以是激光或单色光源，反射镜要求高反射率。
2. 平行光平台：用于确保光源的发出的光为平行光。
3. 光源调节器：常用的光源调节器有偏振片、ND滤光片等，用于控制光源的亮度和偏振。
4. 接收屏幕：用于接收干涉图案，可以是透明屏幕或摄像机。
实验过程1. 实验设置：将反射镜安装到迈克尔逊干涉仪上，确保光源斜射到半透明镜上，并将接收屏幕放置在相对的方向上。
确保干涉仪周围环境的光线尽可能暗，并避免震动和空气流动。
2. 初始调节：通过移动反射镜，使得两束光线从半透明镜上发出并反射到两个反射镜上，反射后再汇聚到半透明镜上。
移动反射镜，直到观察到干涉图案。
3. 干涉图案观察：通过调整反射镜的位置，可以改变光束的光程差，从而改变干涉图案的明暗。
观察干涉图案的变化并记录。
4. 相位差测量：通过微调反射镜，使得干涉图案上的某一暗纹达到最亮，然后观察需要移动反射镜的距离。
通过光的相位差公式，即可计算出暗纹所对应的相位差。
实验应用1. 测量光速：通过测量干涉图案上移动反射镜所需的距离和给定光源的波长，可以通过光速公式计算出光的速度。
2. 曲率测量：通过对不同曲率的反射面进行干涉实验，可以测量反射面的曲率半径和形状，进而研究光学元件的表面形貌。
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。
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：
本实验旨在通过使用迈克尔逊干涉仪，观察和研究干涉现象，
并验证光的波动性质。
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、折射率
等的仪器。
其基本原理是利用半透镜、半反射镜等光学元件，使光
波分成两路，分别经过不同的光程后再合成，观察其干涉现象。
实验装置：
迈克尔逊干涉仪主要由光源、分束器、反射镜、半透镜、投影
屏等组成。
实验步骤及结果：
1. 调整迈克尔逊干涉仪，使得两路光波相干并汇聚在投影屏上。
2. 观察投影屏上的干涉条纹，并记录其位置和形态。
3. 通过调整反射镜、半透镜等元件，改变光程差，再次观察干涉条纹的变化。
实验结论：
通过观察干涉条纹的变化，我们验证了光的波动性质，并且可以利用干涉仪测量光波的波长、折射率等重要参数。
实验总结：
本次迈克尔逊干涉仪实验使我们深入了解了光的干涉现象，加深了对光学原理的理解。
同时，实验过程中也发现了一些操作上的难点和技巧，为今后的实验提供了宝贵的经验。
自查报告：
在本次实验中，我们注意到实验中需要精确调整干涉仪的各个元件，以确保光波的相干和汇聚。
在实验中，我们遇到了一些调整不准确导致干涉条纹模糊的情况，这需要我们在今后的实验中加强
对仪器调整的细致性和耐心。
同时，在观察干涉条纹时，我们也发现了一些干涉条纹的变化规律，这需要我们进一步深入理解干涉现象的原理。
在今后的实验中，我们将继续加强对光学原理的理解，提高实验操作的技巧，以更好地完成实验任务。
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，通过搭建迈克尔逊干涉仪，观察干涉条纹的产生和变化，了解干涉现象及其应用。
实验仪器，迈克尔逊干涉仪、激光器、准直器、分束镜、反射镜等。
实验原理，迈克尔逊干涉仪是利用光的干涉现象来测量长度的仪器。
当两束光线相遇时，会产生干涉现象，形成明暗条纹。
通过观察这些条纹的变化，可以得到被测长度的信息。
实验步骤：
1. 搭建迈克尔逊干涉仪，确保光路的稳定和准确。
2. 调节激光器和准直器，使光线尽可能垂直射入分束镜。
3. 调节分束镜和反射镜，使两束光线分别沿两条不同的光路反射回来，并在屏幕上形成干涉条纹。
4. 观察干涉条纹的变化，记录下不同位置的条纹数目和位置。
实验结果，通过实验观察，我们成功地观察到了干涉条纹的产生和变化。
随着反射镜的微小移动，条纹位置发生了变化，说明光程差发生了改变。
根据条纹的移动情况，我们可以计算出被测长度的信息。
实验结论，迈克尔逊干涉仪是一种重要的光学仪器，通过干涉现象可以测量微小长度的变化。
实验结果表明，干涉条纹的变化与光程差有关，可以用来测量长度的微小变化。
通过这次实验，我们对干涉现象及其应用有了更深入的了解。
自查报告，在实验过程中，我们注意到光路的稳定性对实验结果的影响很大，需要进行精确的调节和观察。
在下次实验中，我们将更加注重光路的稳定性，以确保实验结果的准确性。
同时，我们也将进一步学习和了解迈克尔逊干涉仪的原理和应用，为今后的实验和研究工作打下更加扎实的基础。
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光的干涉是重要的光学现象之一，是光的波动性的重要实验依据。
两列频率相同、振动方向相同和位相差恒定的相干光在
空间相交区域将会发生相互加强或减弱现象，即光的干
涉现象。
光的波长虽然很短(4×10－７～8×10－７
m 之间)，但干涉条纹的间距和条纹数却很容易用光学仪器测得。
根据干涉条纹数目和间距的变化与光程差、波长等的关系式，可以推出微小长度变化(光波波长数量级)和微小角度变化等，因此干涉现象在照相技术、测量技术、
平面角检测技术、材料应力及形变研究等领域有着广泛地应用。
相干光源的获取除用激光外，在实验室中一般是将同一光源采用分波阵面或分振幅2种方法获得，并使其在空间经不同路径会合后产生干涉。
迈克尔逊干涉仪（如图1）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。
在近代物理和近代计量技术中，如在光谱线精细结构的研究和用光波标定标准米尺等实验中都有着重要的应用。
利用该仪器的原理，研制出多种专用干涉仪。
【实验目的】
1.了解迈克尔逊干涉仪的干涉原理和迈克尔逊干涉仪的结构，学习其调节方法。
2．调节观察干涉条纹，测量激光的波长。
3．测量钠双线的波长差。
4．练习用逐差法处理实验数据。
【实验仪器】
迈克尔逊干涉仪，钠灯，针孔屏，毛玻璃屏，多束光纤激光源（HNL 55700）。
【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M １和M ２
是在相互垂直的两臂上放置的两个平面反射镜，其中M １是固定的；M ２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G １，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 １又称为分光板。
G ２也是平行平面玻璃板，与G １平行放置，厚度和折射率均与G １相同。
由于它补偿了光线⑴和⑵因穿越G １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G １处分成两部分，反射光⑴经G １反射后向着M ２前进，透射光⑵透过G １向着M １前进，这两束光分别在M ２、M １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M １反射回来的光波在分光板G １的第二面上反射时，如同平面镜反射一样，使M １
在M ２附近形成M １的虚像M １′，因而光在迈克尔逊干涉仪中自M ２和M １的反射相当于自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
Δ＝2dcos i (1)
其中i 为反射光⑴在平面镜M ２上的入射角。
对于第k 条纹，则有
2dcos i ｋ＝k λ (2)
当M ２和M １′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(2)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λ/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λ/2。
因此，当M2镜移动时，若有N 个条纹陷入中心，则表明M ２相对于M １移近了
Δd ＝N (3)
反之，若有N 个条纹从中心涌出来时，则表明M ２相对于M １移远了同样的距离。
如果精确地测出M ２移动的距离Δd ，则可由式(3)计算出入射光波的波长。
3．测量钠光的双线波长差Δλ
钠光2条强谱线的波长分别为λ１＝589.0 nm 和λ２＝589.6 nm ，移动M ２，当光程差满足两列光波⑴和⑵的光程差恰为λ１的整数倍，而同时又为λ２的半整数倍，即
Δk １λ１＝(k ２＋)λ２
这时λ１光波生成亮环的地方，恰好是λ２光波生成暗环的地方。
如果两列光波的强度相等，则在此处干涉条纹的视见度应为零(即条纹消失)。
那么干涉场中相邻的2次视见度为零时，光程差的变化应为
ΔL ＝k λ１＝(k ＋1)λ２ (k 为一较大整数)
由此得
λ
１－λ
２
＝
＝
于是
Δλ=λ１－λ２＝＝
式中λ为λ１、λ２的平均波长。
对于视场中心来说，设M ２镜在相继2次视见度为零时移动距离为Δd ，则光程差的变化ΔL 应等于2Δd ，所以
Δλ＝
(4)
对钠光＝589.3 nm ，如果测出在相继2次视见度最小时，M ２镜移动的距离Δd ,就可以由式(4)求得钠光D 双线的波长差。
4.点光源的非定域干涉现象 激光器发出的光，经凸透镜L 后会聚S 点。
S 点可看做一点光源，经G １(G １未画)、M １、M ２′的反射，也等效于沿轴向分布的2个虚光源S １′、S ２′所产生的干涉。
因S １′、S ２′发出的球面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M １和M ２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。
【实验内容与步骤】
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 １等高并且位于沿分光板和M １镜的中心线上，转动粗调手轮，使M １镜距分光板G １的中心与M １镜距分光板G １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
１之间插入针孔板，用眼睛透过G
１
直视M
２
镜，可看到2组针孔像。
细心调节M
１
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
２
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
２
镜移动一下位置，干涉环就会出现。
③再仔细调节M
１
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，M
１
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
２
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
２与M
１
′接近重合。
细心调节水平式垂直拉簧螺丝，使M
２
与M
１
′
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
２与M
１
′达到“零
程”时，在M
２与M
１
′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
２镜，使视场中心的视见度最小，记录M
２
镜的位置；沿原方向继续移动M
２
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
２
镜位置，连续测出6个视
见度最小时M
２
镜位置。
③用逐差法求Δd的平均值，计算D双线的波长差。
4．点光源非定域干涉现象观察
方法步骤自拟。
迈克尔逊干涉仪系精密光学仪器，使用时应注意防尘、防震；不能触摸光学元件光学表面；不要对着仪器说话、咳嗽等；测量时动作要轻、要缓，尽量使身体部位离开实验台面，以防震动。
【思考题】
1.调节迈克尔逊干涉仪时看到的亮点为什么是两排而不是两个?两排亮点是怎样形成的?
2.实验中毛玻璃起什么作用?为什么观察钠光等倾干涉条纹时要用通过毛玻璃的光束照明?
3.调节钠光的干涉条纹时，如已确使针孔板的主光点重合，但条纹并未出现，试分析可能产生的原因。
4.利用钠光的等倾干涉现象测钠光D双线的平均波长和波长差时，应将等倾条纹调到何种状态，测量时应注意哪些问题?。