迈克尔逊干涉法测量钠光波长
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。
迈克尔逊干涉仪的调节与使用—报告模版
干涉条纹变化数N1
0
50
100
位置读数
干涉条纹变化数N2
150
200
250
位置读数
环数差ΔN=N2-N1
150
150
150
Δdi=|d2-d1|
2.根据公式计算钠光波长λ。
3.将测量值与已知的钠光标准.用钠光调节干涉条纹时，如已确定使得叉丝的双影重合，但条纹并未出现，可能是什么原因？你怎么办？
2.把折射率n=1.40的薄膜放入迈克尔逊干涉仪（钠光波长589.3nm）的一臂时，如果产生了7.0条条纹移动，求膜厚。
指导教师批阅意见：
成绩评定：
预习
（20分）
操作及记录
（40分）
数据处理
25分
结果与讨论
5分
思考题
10分
总分
1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。
1.迈克尔逊干涉仪的调节与观察等倾干涉。
2.测定钠光波长。
五、数据记录：
姓名、组号：
1.记录钠光灯钠光波长（取钠双线波长平均值）：
钠光的标准波长λ标准=
2.测量中心条纹每‘涌出’或‘陷入’50级时平面镜位置：
干涉条纹变化数N1
0
50
100
位置读数
干涉条纹变化数N2
150
200
250
位置读数
六、数据处理：
得分
教师签名
批改日期
深 圳大 学 实 验 报 告
课程名称：大学物理实验（2）
实验名称：迈克尔逊干涉仪的调节与使用
学院：
组号：指导教师：
报告人：学号：
实验地点
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，通过使用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，掌握干
涉仪的基本原理和测量方法，加深对光学干涉现象的理解。
实验仪器，迈克尔逊干涉仪、激光光源、平面镜、半透镜、光
电探测器、数字示波器等。
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
的仪器。
当一束光线经过半透镜后，被分成两束光线，分别经过两
个镜面反射后再次相遇，产生干涉现象。
通过测量干涉条纹的位移，可以计算出光波的波长。
实验步骤：
1. 调整迈克尔逊干涉仪，使得两束光线在光电探测器上形成清
晰的干涉条纹。
2. 使用数字示波器记录干涉条纹的变化情况，包括干涉条纹的
位移和周期数。
3. 根据干涉条纹的变化情况，计算出光波的波长。
实验结果，通过实验测得光波的波长为λ=632.8nm。
实验结论，通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，成功掌握了干涉仪的基本原理和测量方法，加深了对光学干涉现象的理解。
同时，通过实验结果验证了光波的波长为632.8nm。
存在问题，在实验过程中，由于仪器调整不够精准，导致测量结果可能存在一定的误差。
在今后的实验中，需要更加精确地调整仪器，以提高测量结果的准确性。
改进方案，在今后的实验中，可以加强对仪器调整的训练，提高操作技能，从而减小误差，获得更加准确的实验结果。
总结，通过本次实验，对迈克尔逊干涉仪测量光波的波长有了更深入的了解，同时也意识到了实验操作的重要性。
在今后的实验中，将更加注重仪器调整和操作技能的训练，以提高实验结果的准确性和可靠性。
用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告
一、 名称：用迈克尔逊 【2 】干预仪测量光波的波长 二、 目标：1、 懂得迈克尔逊干预仪的构造和干预条纹的形成道理.2、 经由过程不雅察试验现象,加深对干预道理的懂得.3、 学会迈克尔逊干预仪的调剂和应用办法.4、不雅察等倾干预条纹,测量激光的波长.三、 试验器材：迈克尔逊干预仪.He-Ne 激光. 四、 道理：迈克尔逊干预仪光路如图所示.当1M 和'2M 严厉平行时,所得的干预为等倾干预.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,它们将处于统一级干预条纹,并定位于无穷远.这时,图中E 处,放一会聚透镜,在其共焦平面上,便可不雅察 到一组明暗相间的齐心圆纹.干预条纹的级次以中间为最高,在干预纹中间,应为i=0,由圆环中间消失亮点的前提是λk d ==∆2,得圆心处干预条纹的级次λdk 2=.当1M 和'2M 的间距d逐渐增大时,对于任一级干预条纹,例如第k 级,必定以削减其ki cos 的值来知足λk i d k =cos 2,故该干预条纹向k i 变大（ki cos 变小）的偏向移动,即向外扩大.这时,不雅察者将看到条纹似乎从中间向外“涌出”;且每当间距d 增长2λ时,就有一个条纹涌出.反之,当间距由大逐渐变小时,最接近中间的条纹将一个个“陷入”中间,且每陷入一个条纹,间距的转变亦为2λ.是以,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,如有N 个条纹从中间涌出时,则表明1M 相对于'2M 移动了2dNd =∆,已知1M 移动的距离和干预条纹变动的数量,便可肯定光波的波长.五、 步骤：1.仪器设计成微动鼓轮迁移转变时可带动粗着手轮迁移转变,但粗着手轮迁移转变不能带动微动鼓轮迁移转变（它只带动M1镜活动）,为防止粗着手轮与微动鼓轮读数不一致而无法读数或读错数的情形消失（如粗动轮指整刻度处,而微动轮不指在零刻度 处）,在读数前应先调剂零点.办法如下：将微动轮沿某一偏向（例如顺时针方 向）扭转至零,然后以同偏向迁移转变粗动轮使之对齐某一刻度.之后测量进程中只能仍以同偏向迁移转变微动轮,使M1镜移动,不得再迁移转变粗动轮,如许才能使微动轮与粗动轮两者读数互相吻合.2.为了使测量成果准确,必须避免引入空程误差,也就是说,在调剂好零点今后,应将微动轮按原偏向转几圈,直到干预条纹开端移动今后,才可开端读数测量.为了清除空程误差,调节中,粗调手轮和微调鼓轮要向统一偏向迁移转变;测量读数时,微调鼓轮也要向一个偏向迁移转变,半途不得倒转.这里所谓“统一偏向”,是指始终顺时针,或始终逆时针扭转.3.用逐差法进行数据处理,表格自拟.六、 记载:七.数据处理：由2d Nλ=可得：112632.7d nm N λ==222631.7d nm N λ== 332647.1d nmN λ== 442639.1d nmN λ==波长的平均值1234632.7631.7647.1639.1637.744nmλλλλλ++++++===标准误差为：91.24310A S mλ-====⨯ 波长的绝对误差为：90637.7632.8 4.9 4.910nm mλλλ-∆=-=-==⨯相对误差为：4.9100%100%0.77%632.8λμλ∆=⨯=⨯=。
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，通过使用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，掌握干涉仪的原理和操作方法，以及学习如何利用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、半反射镜、平面镜、测量仪器等。
实验原理，迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象来测量波长的仪器，它由半反射镜和平面镜组成，当两束光线经过半反射镜和平面镜反射后再次交汇时，会产生干涉现象。
通过调节其中一个镜片的位置，使得两束光线的相位差为零，从而得到干涉条纹，通过测量干涉条纹的间距可以计算出光波的波长。
实验步骤：
1. 将光源放置在迈克尔逊干涉仪的一侧，并通过准直器使光线垂直入射到半反射镜上。
2. 调节半反射镜和平面镜的位置，使得反射光线再次交汇并产生干涉现象。
3. 观察干涉条纹，通过调节其中一个镜片的位置，使得干涉条纹清晰并且间距明显。
4. 使用测量仪器测量干涉条纹的间距，并记录下数据。
5. 根据干涉条纹的间距和干涉仪的参数计算出光波的波长。
实验结果，通过测量和计算，得到光波的波长为XXX纳米。
实验总结，通过本次实验，我们掌握了迈克尔逊干涉仪的原理和操作方法，学会了如何利用干涉仪测量光波的波长。
同时也发现在实际操作中需要注意调节镜片的位置和观察干涉条纹的技巧，以确保实验结果的准确性。
这次实验使我们对光学干涉现象有了更深入的理解，也为今后的实验操作奠定了基础。
迈克尔逊干涉仪实验报告数据处理
迈克尔逊干涉仪实验报告数据处理篇一：迈克尔逊干涉仪实验报告迈克尔逊干涉仪的调整与应用1. 原始数据及处理1.1 测量钠光灯波长（?Na?589.3nm）不确定度计算：?A?2.48?x?mm, ?B?0.00004mm?U?d?mm U??U2U?d=4.4nm,Ur????100%=0.74%. ?N?1.2 双线的波长差：??Na?0.59nm 2．思考题及分析：2.1、为什么白光干涉不易观察到？答：两光束能产生干涉现象除满足同频、同向、相位差恒定三个条件外，其光程差还必须小于其相干长度。
而白光的相干长度只有微米量级，所以只能在零光程附近才能观察到白光干涉。
2.2、为什么M1和M2没有严格垂直时，眼睛移动干涉条纹会吞吐？答：因为没有严格垂直时，会形成一个披肩状的光学腔。
各处的光程差不相同，其干涉条纹的级数也会不同。
所以眼睛移动时，干涉条纹会吞吐。
2.3、讨论干涉条纹吐出或吞入时的光程差变化情况。
答：吞入时，光程差变小。
而吐出时，光程差则变大。
2.4、为什么要加补偿板？答：因为分束板的加入，使其中一路光束比另一光束附加了一定的光程。
所以加入与分束板厚度相同的补偿板来补偿这部分光程差。
2.5、如何设计一个实验，利用迈克尔逊干涉仪测玻璃的折射率？答：以白光发生干涉现象时，确定零光程处。
测定在光路中加入玻璃与否，白光产生干涉时M2镜移动的距离。
再根据所加入玻璃的厚度，计算出玻璃的折射率。
2.6、试根据迈克尔逊干涉仪的光路，说明各光学元件的作用，并简要叙述调出等倾干涉、等厚干涉和白光干涉条纹的条件及程序．答：分束板：将光束分为两路光束。
补偿板：补偿因分束板产生的光程差。
粗调螺丝：调节使其与M1镜大致垂直。
细调拉丝：精密调节M2镜的方位，使使其与M1M2镜的方位，镜严格垂直。
鼓轮：调节M2镜的位置，使光学腔的厚度改变。
等倾干涉：光学腔应严格平行。
等厚干涉：此时光学腔为披肩状。
白光干涉：零光程处附近。
2.7、如何利用干涉条纹“吞”、“吐”现象，测定单色光的波长? 答：数一定量的“吞”或“吐”，再根据公式??2?d?N计算。
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，通过使用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，了解光的干涉现象，并掌握使用干涉仪测量光波波长的方法。
实验仪器，迈克尔逊干涉仪、光源、准直器、分光镜、反射镜、测量仪器等。
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波波长的仪器。
当两束光波相遇时，如果它们的相位差为整数倍的波长，就会产生干涉现象。
通过改变其中一束光的光程差，可以观察到干涉条纹的移动，从而测量光波的波长。
实验步骤：1. 将光源放置在迈克尔逊干涉仪的一端，使光通过准直器后射向分光镜。
2. 分光镜将光分为两束，分别射向两个反射镜。
3. 反射镜将光反射回到分光镜处，再次分为两束光，其中一束光经过半透镜射向测量仪器。
4. 调整反射镜的位置，使得两束光在分光镜处产生干涉现象。
5. 观察干涉条纹的移动，并记录反射镜位置的变化。
6. 根据反射镜位置的变化，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=xxnm。
实验结论，通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，我们成功地观察到了光的干涉现象，并且得到了光波的波长。
同时，我们也掌握了使用干涉仪测量光波波长的方法，对光的干涉现象有了更深入的理解。
存在问题，在实验中，由于光源的稳定性和测量仪器的精度等因素可能会对实验结果产生一定影响，需要进一步改进实验条件，提高实验精度。
改进方案，可以尝试使用更稳定的光源和更精密的测量仪器，以提高实验的精度和准确性。
总结，通过本次实验，我们对迈克尔逊干涉仪测量光波的波长有了更深入的了解，同时也发现了一些存在的问题和改进的方案，为今后的实验工作提供了一定的参考和指导。
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。
010219用迈克尔孙干涉仪测量钠黄双线波长差
1 G1
M1 M2 ’
2 G2
M2
实验原理
C d A D ② i B ① M1 M2’
• 反射光束①和②的光程差为 Δ=2dcosi；凡相同的入射角
i，①和②有相同的光程差，从而对应干涉条纹图样中的同 一条纹，故称等倾干涉；
• 从S上一点沿同一圆锥面发射的光，是以相同倾角入射到
镜面，因而经透镜或直接人眼观测，得到圆条纹.
实验步骤
⒈ 调整仪器 调出干涉条纹 粗调：
（1）目测等高共轴; （2）调节光源与毛玻璃的位置，使入射光经过毛玻璃后大 致平行地射向分光板，并照满整个视场； （3）转动粗动手轮，使分光板镀膜面中心到M1、M2两镜 间的距离大致相等（主尺位置约35mm)；
（4）将M2的两个微调螺丝(水平与竖直)旋到适当位置(内 外各留一半).
迈克尔孙干涉仪测量钠黄双线波长差
实验目的：
进一步熟悉迈克耳孙干涉仪的调整方法； 利用等倾干涉条纹测定钠黄双线波长差.
钠光灯的黄光包括两条波长相近的谱线： λ1 = 589.593 nm, λ2 = 588.996nm 利用迈克耳孙干涉仪可以测量其波长差
实验系统
把毛玻璃放在钠光灯和 干涉仪之间--球面波经 过漫射成为扩展光源.
⒉ 圆条纹调节
（ 1 ）条纹刚调出时，一般为很密的直线或圆弧，可调节 三对小螺钉，使变圆。可调节M1 镜使条纹不断由中心 陷入而逐渐变粗，一般以在视场中剩下 3-5 个圆条纹适 宜；
（2）眼睛左右移动，条纹有冒出或收缩情况，调节M2的 水平螺钉，眼睛上下移动，条纹有大小变化，则调节M2 的竖直螺钉，直到眼睛移动，圆条纹大小不变； 如果视场中出现的圆条纹太密, 对比度很差时,可由 调节M1镜的前后位置而得到改善.
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，通过使用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，掌握干涉仪的原理和操作方法，并利用干涉仪测量光波的波长。
实验仪器，迈克尔逊干涉仪、激光光源、准直器、透镜、半反射镜、平面镜、光电探测器等。
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的仪器。
在干涉仪中，激光光源发出的光波被分成两束，分别经过半反射镜和平面镜反射后再次交汇，形成干涉条纹。
通过测量干涉条纹的间距，可以计算出光波的波长。
实验步骤：1. 将激光光源对准干涉仪的入射口，并调节准直器使光线尽可能垂直入射。
2. 调整半反射镜和平面镜的位置，使两束光线在屏幕上形成清晰的干涉条纹。
3. 使用光电探测器测量干涉条纹的间距，并记录下数据。
4. 根据已知的干涉仪参数，计算出光波的波长。
实验结果，通过实验测量得到的干涉条纹间距为X，根据已知的干涉仪参数计算得到光波的波长为λ。
实验结论，通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，我们成功地掌握了干涉仪的原理和操作方法，并利用干涉仪测量了光波的波长。
实验结果与理论值吻合较好，验证了干涉仪测量光波波长的可行性。
存在问题，在实验过程中，可能存在实验误差，导致测量结果与理论值存在一定差异。
在今后的实验中，需要进一步提高实验操作的精确度，以获得更准确的实验结果。
改进方案，在今后的实验中，可以加强对干涉仪的操作技巧的训练，提高对干涉条纹的观察和测量的准确性，以减小实验误差，获得更可靠的实验结果。
总结，通过本次实验，我们深入理解了迈克尔逊干涉仪的原理和操作方法，掌握了利用干涉仪测量光波波长的技术，并对实验结果进行了分析和总结，为今后的实验工作提供了宝贵的经验。
迈克尔逊干涉仪测量钠光双线波长差实验报告
迈克尔逊干涉仪测量钠光双线波长差实验报告一、实验目的1.掌握迈克尔逊干涉仪的原理和结构。
2.通过迈克尔逊干涉仪的测量方法，测量钠光双线波长差。
二、实验原理迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象来测量物体物理性质的光学仪器。
它由分束器和合束器两个部分组成。
分束器把光线分成两段，其中一段经过反射后返回，两段光线在合束器汇合形成干涉图样。
在迈克尔逊干涉仪中，钠光源产生的光线通过分束器后，分为两束垂直方向的光线，经过反射后再次汇聚。
两束光线相遇后发生干涉现象，形成明暗条纹。
通过统计暗条纹之间的间隔和总数，求得钠光双线波长差。
三、实验器材迈克尔逊干涉仪、钠灯、天平、三角架等。
四、实验步骤1.将迈克尔逊干涉仪调整至水平状态。
2.将钠灯放置在迈克尔逊干涉仪上方。
3.打开钠灯，调整分束器使两束光线重合。
4.观察干涉图案，调整合束器，使干涉图案清晰明显。
5.使用天平测量调节合束器的急速，使得中心亮条纹位置尽可能的不受重力的影响。
6.记录钠光双线干涉图案上暗条纹之间的条纹数，并计算出钠光双线波长差。
五、实验结果经过实验测试，钠光双线波长差为0.44奈米。
六、实验误差分析1.仪器误差：测量仪器的精度影响了测量的准确性。
2.人为误差：人为因素对实验结果也有很大影响，如操作失误、环境干扰等。
3.温度误差：由于温度变化会导致光路长度变化，因此对干涉仪内的温度要求较高。
以上因素都会对实验结果产生影响，需要尽可能减小误差。
七、实验应用迈克尔逊干涉仪可以用于测量光学中的各种物理参数，如折射率、膜层厚度等。
在电子工程、物理学以及激光技术等领域中有着广泛的应用。
八、实验体会通过这次实验，我对迈克尔逊干涉仪的原理和结构有了更深入的了解，同时也学会了利用干涉仪进行物理参数测量的方法。
在实验过程中，需要注意操作的准确性和各种误差的控制，以获得较为准确的实验结果。
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名称，迈克尔逊干涉仪测量光波的波长。
实验目的，利用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，了解光的干涉现象，并掌握实验操作技巧。
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。
它由半透明玻璃片、反射镜、光源等组成。
当光波通过半透明玻璃片后，会被分成两束光线，分别经过两个反射镜反射后再次相遇，产生干涉现象。
通过调节反射镜的位置，使得两束光线的光程差为整数倍的波长，观察到明暗条纹，从而可以计算出光波的波长。
实验步骤：
1. 调整迈克尔逊干涉仪，使得两束光线相互垂直并能够相遇。
2. 调节反射镜的位置，观察干涉条纹的变化，并记录下位置。
3. 根据干涉条纹的位置计算出光波的波长。
实验结果，通过实验测得光波的波长为XXX纳米。
实验结论，通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，我们成功地
观察到了干涉条纹，并计算出了光波的波长。
实验结果与理论值基
本吻合，证明了迈克尔逊干涉仪可以准确地测量光波的波长。
同时，通过实验，我们也加深了对光的干涉现象的理解，并掌握了实验操
作技巧。
存在问题及改进措施，在实验过程中，可能会受到外界光线的
干扰，导致干涉条纹不够清晰。
为了减少干扰，可以在实验室中选
择光线较暗的时段进行实验，或者采取遮光措施。
实验人员签名，_________ 日期，_________。
用迈克尔逊干涉仪测定钠光波长
【实验原理】
1、迈克尔逊干涉仪 迈克尔逊干涉仪是一种用分振幅法获得双光束干涉的精密仪器.其原
理光路图、仪器外形图如右图所示,结构示意图如左图所示.最下面的 底座有三个调平螺钉支撑,调平后可以拧紧以保持底座稳定. M1 、 M2 是
两面互相垂直的平面反射镜, M2 是不能移动的,其方位的微调可以靠水
平拉簧螺丝和垂直拉簧螺丝. M1 装在拖板上由精密丝杆
当 0 时,光程差 最大,说明等倾干涉条纹中心条纹级次最高,越偏离中心条纹的级次越低.
若
M1
、
M
' 2
间距减小,对任一级干涉条纹,欲保持
k
不变,即光程差不变,则必定以增大
cos
值,
即减小 角来满足.故干涉条纹向 变小的方向移动,即向内陷入.这时观察者看到条纹好像一 个一个地陷入中心. 根据 2nd cos ,在中心每当间距 d 减小 / 2 时,就有一个条纹陷入;反之 当 d 逐渐增大,可观察到条纹好像从中心向外涌出.由于光波长较小,实验时只需缓慢转动微动
U
2 A
U B2
4.85104 mm, P
0.68
U
2Ud
1.6nm , P 0.68
由此,所测钠光平均波长
607.0 1.6 nm , P 0.68
百分误差 607.0 589.3 100% 3% .
589.3
【实验结论】
1、本次实验使用迈克尔逊干涉仪测量钠黄光双线平均波长,测得 607.0 1.6 nm ,与标准值
用迈克尔逊干涉仪测定 钠光波长
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
实验题目 用迈克尔逊干涉仪测定钠光波长
【实验目的】
迈克尔逊干涉仪
迈克尔逊干涉仪电气工程学院江晨 09291206摘要:迈克尔逊专题实验共包括3个部分：测量钠光双线的波长差、白光干涉测量平板玻璃的折射率和法布里—珀罗干涉仪测钠双线波长差。
三个实验都与波的干涉有关，都是利用干涉原理进行试验的。
关键词：迈克尔逊干涉仪、钠光双线的波长差、折射率。
正文：背景:钠光灯辐射产生的两条强谱线的波长是不一样的，分别为589.6nm和589.0nm，波长差与中心波长相比甚小。
如果用这种光源照明迈克尔逊干涉仪，所获得的圆形等倾条纹实际上是两种波长分别形成的两套干涉条纹的叠加。
当全反镜M1、M2之间的距离d为某一值时，会恰好出现波1的k1级明条纹恰好与波2的k2级暗条纹重合，这时条纹最模糊，对比度小，为零。
当动镜M1继续移动时，两个条纹会错开，会出现清晰的圆形等倾条纹。
这就是钠光灯产生的干涉现象。
论述：一、测量钠光双线的波长差实验方法：借用激光来调试迈克尔逊干涉仪，当在毛玻璃上看到有圆形等倾条纹出现时，再慢慢调使出现在毛玻璃上的圆形等倾条纹只有2至4条，然后换上钠光灯，去掉毛玻璃，这时再慢慢移动动镜M1，不久就能看到圆形等倾条纹，这就是钠光灯产生的。
记录数据：此时记下当前动镜M1的位置，然后转动微调旋钮，使动镜M1缓慢移动，数到条纹“涌出”或“陷入”100个时，停止转动，并记下此时的动镜M1的位置d2，连续重复测量6次。
以钠光灯为光源调出圆形等倾条纹，移动M1镜，观察条纹由清晰变成模糊又变清晰时，记下此时M1的位置，然后按原来方向继续转动M1镜，当再次出现模糊或清晰时，记下M1的位置，连续6次。
实验结果:根据λ=2N·△d（1）就可以算出钠光灯的平均波长。
根据（λ1- λ2）·2△d= λ·λ（2）就可以算出波长差。
根据最小二乘法计算出λ=619.4mm，比公认值589.3mm。
根据公式（2）可计算出△λ=λ1- λ2=6.575*10—10m。
二、白光干涉测量平板玻璃的折射率实验方法：借用激光来调试迈克尔逊干涉仪，当在毛玻璃上看到有圆形等倾条纹出现时，再慢慢调使出现在毛玻璃上的圆形等倾条纹只有2~4条，然后调试M2右边的微调拉环，使圆形等倾条纹慢慢的变直，在还没变直之前，换上钠光灯，然后调节M1的微调旋钮，改变他的位置，当M1、 M2到半透膜分光板距离相等时就会产生干涉条纹。
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一、实验目的
1、了解迈克尔逊干涉仪的结构和原理，掌握调节方法；
2、用迈克尔逊干涉仪测量钠光波长和精细结构
二、仪器用具
迈克尔逊干涉仪、钠光灯、透镜等。
三、实验原理
1、迈克尔逊干涉仪
、 是一对平面反射镜， 、 是厚度和折射率都完全相同的一对平行玻璃板， 称为分光板，在其表面 镀有半反射半透射膜， 称为补偿片，与 平行。
1、钠光波长实验值604.4nm，相对误差为2.5%。
2、钠光的精细结构： ，误差为2.5%； ，误差为2.5%。
误差分析：
1、干涉是否为严格的等倾干涉影响实验数据精确度。严格的等倾干涉要求移动反射镜镜面M1和虚反射镜镜面M2严格平行。当两镜不平行的时候,形成的干涉条纹就不是等倾干涉,而是等厚干涉,而且不是同心圆环。当不是等倾干涉条纹的时候,就会对波长的计算产生误差。
2、等倾干涉
调节 和 ,使 与 严格平行。对于入射角为 的光线， 与 反射光的光程差为：
为 和 的间距。由上式，可以得到产生明暗条纹的条件
其中 ，为整数。
变化过程中缩进或冒出的条纹数可以定量表示为：
其中 为缩进或冒出的条纹数， 为距离 的改变量。
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 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
2、读数误差。
肉眼判断缩进或冒出的条纹，数条纹数时，读测微螺旋示数时会产生随机误差。
当光照到 上时，在半透膜上分成两束光，透射光1射到 ，经 反射后，透过 ，在 的半透膜上反射到达 ；反射光2射到 ，经 反射后，透过 射向 。两束光在玻璃中的光程相等。当观察者从 处向 看去时，除直接看到 外还可以看到 的像 。于是1、2两束光如同从 与 反射来的，因此迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉和 ～ 间形成的空气薄的位置
d1=35.07432mm；d2=34.76787mm。计算得 =0.30645mm。
根据公式 ，计算得 =0.6nm。
所以 ，标准值为589.592nm，误差为2.5%； ，标准值为588.995nm，误差为2.5%。
五、实验结论及误差分析
实验结论：
差的计算公式为：
四、实验数据及处理
1、测量钠光波长
始（mm）
33.81815
34.03605
34.03938
末（mm）
33.84841
34.06668
34.06914
Δd（mm）
0.03026
0.03063
0.02976
=0.03022mm
根据公式 ，计算得λ=604.4nm。
钠光的标准波长为589.3nm，相对误差为2.5%。