迈克尔逊干涉仪专题实验
迈克耳孙干涉实验报告
一、实验目的1. 了解迈克耳孙干涉仪的结构及工作原理。
2. 掌握迈克耳孙干涉仪的调试方法。
3. 观察非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉等现象。
4. 研究光源的时间相干性和空间相干性。
二、实验仪器与材料1. 迈克耳孙干涉仪2. He-Ne激光器3. 扩束镜4. 薄玻璃片5. 毛玻璃屏6. 光阑7. 粗调手轮8. 细调手轮9. 竖直调节螺钉三、实验原理迈克耳孙干涉仪是一种利用分振幅法获得双光束干涉的精密仪器。
其工作原理如下:1. He-Ne激光器发出的光经过扩束镜后,成为一束平行光。
2. 平行光束通过分束板(半透半反膜),分成两束光。
3. 其中一束光经过M1反射镜反射后,与另一束光在补偿板(与分束板成45度角)处发生干涉。
4. 干涉后的光在毛玻璃屏上形成干涉条纹。
四、实验步骤1. 将迈克耳孙干涉仪置于实验台上,调整水平与垂直,确保仪器稳定。
2. 将He-Ne激光器与扩束镜连接,调整光路,使激光束基本垂直于分束板。
3. 在光源前放置光阑,调节粗调手轮,使激光束通过光阑后,在毛玻璃屏上形成两排光点一一重合。
4. 去掉光阑,换上短焦距透镜,使光源成为发散光束。
调节补偿板,使两束光在毛玻璃屏上形成干涉条纹。
5. 轻轻调节细调手轮,观察干涉条纹的变化,分析非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉等现象。
6. 利用干涉条纹,测量光束的波长和空气的折射率。
五、实验结果与分析1. 非定域干涉:当M1与M2垂直时,在毛玻璃屏上观察到两排光点一一重合,形成非定域干涉条纹。
2. 等倾干涉:当M1与M2不垂直时,在毛玻璃屏上观察到干涉条纹向中心聚集,形成等倾干涉条纹。
3. 等厚干涉:在补偿板处放置薄玻璃片,观察干涉条纹的变化,分析等厚干涉现象。
4. 光源的时间相干性和空间相干性:通过观察干涉条纹的变化,分析光源的时间相干性和空间相干性。
六、实验结论1. 成功掌握了迈克耳孙干涉仪的调试方法。
2. 观察到了非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉等现象。
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:
通过搭建迈克尔逊干涉仪,观察干涉条纹的形成过程,了解干涉现象,并验证光的波动性。
实验仪器:
迈克尔逊干涉仪、激光器、分束镜、反射镜、平面镜、光电探测器等。
实验步骤:
1. 搭建迈克尔逊干涉仪,确保光路稳定和平行。
2. 调整干涉仪使得两束光相干,产生干涉现象。
3. 观察干涉条纹的形成和变化,记录实验数据。
4. 通过调整干涉仪的光程差,观察干涉条纹的变化规律。
实验结果:
通过实验观察,我们成功观察到了干涉条纹的形成过程,并且根据调整光程差的实验,验证了干涉条纹的变化规律。
实验结果与理论预期相符合,证明了光的波动性和干涉现象的存在。
实验分析:
在实验过程中,我们发现光路的稳定性对于观察干涉条纹非常重要。
同时,调整干涉仪的光程差时需要小心操作,以确保实验结果的准确性。
实验结论:
通过本次迈克尔逊干涉仪实验,我们深入了解了光的波动性和干涉现象,并且通过实验验证了相关理论。
这次实验不仅加深了我们对光学原理的理解,同时也提高了我们的实验操作能力。
自查报告:
在本次实验中,我们小组成员之间密切合作,共同搭建迈克尔
逊干涉仪,并且认真观察和记录实验数据。
在实验过程中,我们注意了安全操作,避免了可能的危险情况。
但在调整光程差时,有时操作不够细致,导致实验结果略有偏差。
在今后的实验中,我们将更加注重细节,提高实验操作的精准度。
同时,我们也将更加深入地理解光学原理,不断提高实验技能,为今后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实验目的,通过使用迈克尔逊干涉仪,观察干涉条纹的产生并测量光波的波长。
实验仪器,迈克尔逊干涉仪、激光器、准直器、平面镜、分束镜、调节螺钉等。
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。
它由一束光经分束镜分为两束光线,分别经过两条光路后再次汇聚在一起,形成干涉条纹。
通过调节其中一条光路的长度,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. 将激光器放置在迈克尔逊干涉仪的一端,使光线垂直入射。
2. 使用准直器调节激光器的光线,使其成为平行光。
3. 调节分束镜,使光线分为两束,分别经过两条光路后再次汇聚在一起。
4. 观察干涉条纹的产生,并调节其中一条光路的长度,观察干涉条纹的移动。
5. 根据干涉条纹的移动情况,测量光波的波长。
实验结果,通过观察干涉条纹的移动,我们成功测量出了激光的波长为632.8nm。
实验结论,迈克尔逊干涉仪是一种有效测量光波波长的仪器,通过调节其中一条光路的长度,可以观察到干涉条纹的移动,从而测量光波的波长。
在本次实验中,我们成功测量出了激光的波长为632.8nm,实验结果与理论值相符。
自查报告,在本次实验中,我们按照实验步骤正确操作了迈克尔逊干涉仪,并成功测量出了激光的波长。
在实验过程中,我们注意到了光路的调节对干涉条纹的移动有重要影响,因此在实验中我们需要细心调节光路,确保实验结果的准确性。
同时,我们还需要注意实验环境的稳定性,避免外界干扰对实验结果的影响。
通过本次实验,我们对迈克尔逊干涉仪的使用有了更深入的理解,并掌握了测量光波波长的方法。
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及其变化规律,探究光的干涉现象。
实验仪器:
迈克尔逊干涉仪、激光器、反射镜、半透明镜、平面镜、调节
螺旋等。
实验步骤:
1. 搭建迈克尔逊干涉仪,调整光路使得激光光束分为两束,分
别经过两个不同的光路。
2. 调节反射镜和半透明镜,使得两束光在观察屏上产生干涉条纹。
3. 观察干涉条纹的变化,调节反射镜的位置,观察干涉条纹的
变化规律。
实验结果:
在正确调节光路的情况下,观察到清晰的干涉条纹,条纹间距随着反射镜位置的调节而发生变化。
当反射镜位置改变时,干涉条纹的亮暗交替也发生了变化。
实验分析:
通过实验观察,我们发现干涉条纹的产生与光的波动性有关,反射镜位置的微小调整会导致光程差的变化,从而影响干涉条纹的形成。
这一现象符合光的干涉理论,也验证了迈克尔逊干涉仪的工作原理。
实验总结:
通过本次实验,我们深入了解了光的干涉现象,掌握了迈克尔逊干涉仪的使用方法,并通过实验观察到了干涉条纹的形成及其变化规律。
这一实验对于加深我们对光学原理的理解具有重要意义。
存在问题及改进措施:
在实验过程中,我们遇到了一些调节光路的困难,需要更加熟
练掌握仪器的使用方法,提高实验操作的技巧。
同时,在观察干涉
条纹时,需要注意调节环境光的影响,以获得更加清晰的实验结果。
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,观察干涉现象并测量光
的波长。
实验仪器,迈克尔逊干涉仪、激光器、平面镜、分束镜、准直器、光电探测器、测距仪。
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
基本原理是通过将光分成两束,经过不同路径后再合并,观察干涉
条纹的位移来测量光的波长。
实验步骤:
1. 将激光器与准直器对准,使激光垂直射入分束镜。
2. 调整分束镜和平面镜,使分束镜发出的两束光线相互垂直并
平行。
3. 将光电探测器放置在干涉条纹的位置,用测距仪测量光程差。
4. 移动一个镜片,观察干涉条纹的变化并记录数据。
5. 根据干涉条纹的位移计算光的波长。
实验结果,通过观察干涉条纹的变化,我们成功测量了光的波长,并得到了准确的实验数据。
实验结论,迈克尔逊干涉仪是一种有效的光学仪器,通过观察
干涉现象可以准确测量光的波长。
在实验中,我们掌握了干涉仪的
使用方法,并成功进行了光的波长测量实验。
存在问题及改进措施,在实验中,我们发现在调整分束镜和平
面镜时需要耐心和细心,以确保光线的垂直和平行。
在以后的实验中,我们需要更加注意调整仪器的精度,以获得更准确的实验数据。
自查报告编写人,XXX 时间,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,观察干涉条纹的形成,并了解干涉仪的原理和使用方法。
实验仪器,迈克尔逊干涉仪、光源、准直器、透镜、分束板、反射镜等。
实验原理,迈克尔逊干涉仪利用分束镜将光分为两束,经过反射后再次相遇,形成干涉条纹。
通过观察干涉条纹的变化,可以推断出被测物体的性质或者光波的相位差等信息。
实验步骤:
1. 将光源接通,使光线通过准直器成为平行光。
2. 调整分束镜和反射镜,使两束光线分别经过不同的光程后再次相遇。
3. 观察干涉条纹的形成并记录下来。
4. 调整反射镜的位置,观察干涉条纹的变化。
实验结果,通过实验观察,我们成功地观察到了干涉条纹的形成,并且根据条纹的变化推断出了光波的相位差等信息。
实验结论,通过这次实验,我们更加深入地了解了迈克尔逊干涉仪的原理和使用方法,对光学干涉现象有了更深入的理解。
存在的问题和改进措施,在实验中,我们发现调整反射镜位置时需要非常小心,否则会影响干涉条纹的观察。
在以后的实验中,需要更加细心地操作,以确保实验结果的准确性。
实验人员签名,__________ 日期,__________。
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).。
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,观察干涉条纹的产生及其变化规律,掌握干涉仪的基本原理和操作方法。
实验仪器:
迈克尔逊干涉仪、激光光源、准直器、反射镜、半反射镜、屏幕、调节支架等。
实验原理:
迈克尔逊干涉仪是一种利用光的干涉现象测量长度的仪器。
其
原理是利用激光光源发出的单色光,经过半反射镜分成两束光,分
别经过两个反射镜反射后再次汇聚在半反射镜上,形成干涉条纹。
通过调节反射镜的位置,可以改变干涉条纹的位置和形状,从而测
量出待测长度的变化。
实验步骤:
1. 将激光光源接通电源,使其发出单色光。
2. 使用准直器将激光光调节为平行光,照射到半反射镜上。
3. 调节反射镜的位置,观察在屏幕上产生的干涉条纹,并记录下干涉条纹的位置和形状。
4. 移动反射镜,再次观察干涉条纹的变化,并记录下相应的数据。
5. 根据记录的数据,计算出待测长度的变化。
实验结果:
通过实验观察和记录,得到了不同位置和形状的干涉条纹,以及相应的反射镜位置。
根据这些数据,我们成功计算出了待测长度的变化,并与实际值进行了对比,结果基本吻合。
实验总结:
通过迈克尔逊干涉仪实验,我们深入理解了光的干涉现象及其
在测量中的应用。
同时,我们也掌握了干涉仪的操作方法和注意事项,提高了实验操作的技能和经验。
存在问题:
在实验中,我们发现了一些干涉条纹的位置和形状与理论值有一定偏差,可能是由于实验操作不够熟练或仪器本身存在一些误差导致的。
因此,在今后的实验中,我们需要更加细致地操作,以减小误差,提高实验结果的准确性。
迈克尔逊干涉实验报告
迈克尔逊干涉实验报告一、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、观察等倾干涉和等厚干涉条纹,测量激光的波长。
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。
光源 S 发出的光经分光板 G1 分成两束,一束透过 G1 到达反射镜M1 后反射回来,另一束经 G1 反射到达反射镜 M2 后反射回来,两束光在 G1 处再次相遇并发生干涉。
若 M1 和 M2 严格垂直,则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 法线的夹角。
当 M1 和 M2 不严格垂直时,观察到的是等厚干涉条纹。
三、实验仪器迈克尔逊干涉仪、HeNe 激光器、扩束镜、毛玻璃屏。
四、实验步骤1、仪器调节调节迈克尔逊干涉仪的底座水平,使干涉仪大致水平放置。
调节 M1 和 M2 背后的三个螺丝,使 M1 和 M2 大致垂直。
打开激光器,使激光束通过扩束镜后大致垂直入射到迈克尔逊干涉仪上。
调节 M2 下方的两个微调螺丝,使屏幕上出现清晰的干涉条纹。
2、观察等倾干涉条纹缓慢转动微调手轮,观察干涉条纹的变化。
记录条纹的形状、疏密和中心的“吞吐”情况。
3、测量激光波长先记录 M1 位置的读数 d1。
沿某一方向转动微调手轮,使中心条纹“吐出”或“吞进”一定数量 N (如 50 条)。
再次记录 M1 位置的读数 d2。
则激光波长λ可由下式计算:\lambda =\frac{2|d2 d1|}{N}\4、观察等厚干涉条纹调节 M2 背后的螺丝,使 M1 和 M2 有一定夹角。
观察等厚干涉条纹的形状和变化。
五、实验数据及处理1、测量激光波长的数据记录|次数| d1 (mm) | d2 (mm) | N (条) ||||||| 1 | 25123 | 25635 | 50 || 2 | 25234 | 25756 | 50 || 3 | 25345 | 25878 | 50 |2、数据处理分别计算每次测量的波长λ,然后取平均值。
迈克尔逊干涉仪专题实验
迈克尔逊干涉仪专题实验摘要:迈克耳逊制造的迈克耳逊干涉仪对光学和近代物理做出了巨大的贡献,用来测定微小的长度,折射率,光波波长等,也是现代光学仪器如傅立叶光谱仪等仪器的组成部分,在研究光谱线方面有着重要的作用。
迈克耳孙干涉仪的原理是一束入射光分为两束后各自被对应的平面镜反射回来,这两束光从而能够发生干涉。
迈克尔逊专题实验的主要任务就是测量侧钠双线波长差和玻璃折射率。
关键词:迈克尔逊干涉仪干涉条纹折射率钠光双线波长差背景:迈克耳逊制造的迈克耳逊干涉仪对光学和近代物理做出了巨大的贡献,用来测定微小的长度,折射率,光波波长等,也是现代光学仪器如傅立叶光谱仪等仪器的组成部分,在研究光谱线方面有着重要的作用。
迈克耳逊曾与他的合作者用这个仪器作了三项著名的试验:1,迈克耳逊—莫雷实验,为爱因斯坦创立相对论提供了实验依据;2,镉红线的发现实现了长度单位的标准化;3,由干涉仪条纹可见度随光程变化的规律,可推断光谱线的精细结构。
迈克耳孙干涉仪的最著名应用即是它在迈克耳孙-莫雷实验中对以太风观测中所得到的零结果,这朵十九世纪末经典物理学天空中的乌云为狭义相对论的基本假设提供了实验依据。
除此之外,由于激光干涉仪能够非常精确地测量干涉中的光程差,在当今的引力波探测中迈克耳孙干涉仪以及其他种类的干涉仪都得到了相当广泛的应用。
激光干涉引力波天文台(LIGO)等诸多地面激光干涉引力波探测器的基本原理就是通过迈克耳孙干涉仪来测量由引力波引起的激光的光程变化,而在计划中的激光干涉空间天线(LISA)中,应用迈克耳孙干涉仪原理的基本构想也已经被提出。
迈克耳孙干涉仪还被应用于寻找太阳系外行星的探测中,虽然在这种探测中马赫-曾特干涉仪的应用更加广泛。
迈克耳孙干涉仪还在延迟干涉仪,即光学差分相移键控解调器(Optical DPSK)的制造中有所应用,这种解调器可以在波分复用网络中将相位调制转换成振幅调制。
论述1、理论:迈克耳孙干涉仪的原理是一束入射光分为两束后各自被对应的平面镜反射回来,这两束光从而能够发生干涉。
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。
迈克尔逊干涉专题实验论文
迈克尔逊干涉专题实验论文计科0904 09281085 曹天睿(一)引言在物理量的测量中,有时由于被测量量过分小,以至无法被实验者或仪器直接感受和反应,此时可先通过一些途径将被测量量放大,然后再进行测量,放大被测量量所用的原理和方法称为放大法。
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。
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。
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。
它的特点是光源,两个反射面,接受器(观察者)四者在空间完全分开,东西南北各据一方,便于在光路中安插其它器件。
利用它可以观察到很多干涉现象,例如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,可研制出多种专用干涉仪。
(二)迈克尔逊干涉仪的原理(1)光路图:(2)干涉原理:从光源S 发的光照射到分光镜G 1 上,光被分成两束,反射光入射到平面反射镜M 1 , 透射光经补偿镜G 2 入射到平面反射镜M 2 ,两束光分别被M 1 、M 2 反射,重新在G 1 处会合,若满足相干条件就会产生干涉效应。
迈克尔逊干涉仪产生干涉的原理与“空气平板”所产生的干涉相同,在测量光波长时,首先将仪器调出较少的等倾条纹,仪器的附加光程为入/2 。
则中央处的光程差:Δ =2h+ 入/2 (5 — 1 )式中:h — M 1 与M 2 ' 之间的距离入—光源的波长若中央调成一个暗斑时,则光程差Δ = (m + 1/2)入(5 — 2 )由式(1 — 1 )和(1 — 2 )得::2 h = m 入2 Δ h = Δ m 入其中:Δ h = h 1 - h 2 Δ m = m 1 - m 2式中:Δ h — M 1 移动的距离Δ m —暗斑变化的次数当Δ m = 1 时, 则Δ h = 入/2 就是说,当中心暗斑变化一次(即移动一个条纹)时,M 1 移动了入/2 的距离,所以:入= 2 Δ h / Δ m ( 5 — 3 )用上式就可计算出被测光源的波长。
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名称,迈克尔逊干涉仪的使用。
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其变化规律,理解干涉现象的基本原理。
实验仪器,迈克尔逊干涉仪、激光器、反射镜、分束镜等。
实验步骤:
1. 调整迈克尔逊干涉仪的各个部件,使其处于稳定状态。
2. 使用激光器发出一束单色光,并将其分束成两束光线,分别经过两条光路。
3. 在两条光路中加入反射镜,使光线反射后再次汇聚到一起。
4. 观察在干涉仪的屏幕上出现的干涉条纹,并记录下它们的变化规律。
5. 调整干涉仪的各个部件,观察干涉条纹的变化。
实验结果,通过实验观察,我们成功观察到了在干涉仪屏幕上
出现的清晰的干涉条纹,随着调整干涉仪的各个部件,我们也观察
到了干涉条纹的变化规律。
这进一步加深了我们对干涉现象的理解。
实验结论,通过本次实验,我们深刻理解了迈克尔逊幋涉仪的
原理和使用方法,并成功观察到了干涉条纹的形成及其变化规律。
这对我们进一步学习光学原理和干涉现象具有重要的意义。
存在的问题和改进措施,在实验过程中,我们发现了一些操作
上的不足之处,例如在调整干涉仪的过程中需要更加细致地操作,
以获得更加清晰的干涉条纹。
因此,在今后的实验中,我们将更加
注意细节,提高操作技巧,以获得更加准确的实验结果。
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,通过迈克尔逊干涉仪的使用,掌握干涉仪的基本原
理和操作方法,了解干涉仪在光学实验中的应用。
实验仪器,迈克尔逊干涉仪、光源、准直器、准直镜、分束镜、反射镜、目镜、调节螺钉等。
实验原理,迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象测量光波长、
长度和折射率的仪器。
其基本原理是利用光的干涉现象,通过分束
镜将光分为两束,分别经过不同路径后再次合成,观察干涉条纹的
移动来测量光的性质。
实验步骤:
1. 调整光源和准直器,使光线垂直射入分束镜。
2. 调整分束镜和反射镜,使两束光线分别通过两个路径。
3. 调整目镜和调节螺钉,观察干涉条纹的变化,并记录数据。
4. 根据实验数据计算光的波长、长度和折射率等参数。
实验结果,通过实验观察和数据记录,成功测量了光的波长、
长度和折射率等参数,并得出了相应的结果。
实验总结,通过本次实验,我对迈克尔逊干涉仪的原理和操作
方法有了更深入的了解,掌握了干涉仪在光学实验中的应用。
同时,也加强了实验操作和数据处理的能力,对光学实验有了更深入的认识。
存在问题,在实验过程中,可能会出现光源不稳定、调节不准
确等问题,需要进一步加强实验操作的技巧和经验。
改进措施,在今后的实验中,我将更加注重实验操作的细节和
技巧,提高自己的实验操作能力,以确保实验结果的准确性和可靠性。
实验人员签名,__________ 日期,__________。
迈克尔逊专题实验报告
迈克尔逊干涉仪专题实验报告前言:本篇报告主要讨论的是迈克尔逊干涉仪专题实验的测量过程,实验中遇到的问题以及解决方案,实验中的注意事项,实验中测量到的数据,总结了该实验的相关经验和误差分析。
迈克尔逊专题实验内容:1.测量纳光光线的波长差2.白光干涉测量平板玻璃折射率3.法布里-珀罗干涉仪测纳光双线波长差迈克尔逊干涉仪介绍: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,若观察到干涉条纹移动一条,便是M2的动臂移动量为λ/2,等效于M1与M2之间的空气膜厚度改变λ/2。
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。
实验原理介绍:迈克尔逊干涉仪专题实验中的三个实验中都不可或缺的就是右图所示的装置,三个实验均是通过调整从同一光源发出的两条相干光线到视野的光程差,找到光源发生干涉现象的距离。
之后,通过精密的仪器测量和理论推导的公式求出波长、双线波长差或测量玻璃的折射率等。
迈克尔逊干涉仪的测前调整:首先要使用激光来微调M1和M2使其相互垂直,用眼睛观察M1中的两排激光点依次对应(亮度最强的相互对应,亮度弱的相互对应),使其两排激光合成一排激光(注意:这一排激光是无论你从哪个方向看它都是成一排状的)。
使用激光的目的是因为激光的强度高且不易发生色散。
调整的过程中要注意M1和M2后的6个旋钮要同时地进行微调,不能仅适用一面镜子后的旋钮。
注意:此步的精准程度直接影响到后面干涉现象是否能出现。
三个实验的剖析:一..测量纳光光线的波长差步骤:首先换上钠光灯,按照我上面说的测前调整完毕后,(注意直到显示屏上出现等倾圆纹后才算)。
然后换上白光照射,通过对微调旋钮的调整来移动M1(注意激光调整时和现在的调整M1一直朝着你这边移动),细心移动你的正前方视野中会出现明暗相间的等倾圆纹。
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,观察和分析光的干涉现象,以及验证干涉仪的工作原理。
实验仪器和材料:
1. 迈克尔逊干涉仪。
2. 激光光源。
3. 互动式干涉仪软件。
4. 平面镜。
5. 半反射镜。
6. 透镜。
7. 旋转平台。
8. 光电探测器。
9. 调节螺钉。
实验步骤:
1. 将激光光源接入迈克尔逊干涉仪的光路中,使光线通过半反
射镜分成两束光线。
2. 通过调节平面镜和半反射镜的位置,使得两束光线分别经过
不同的光程后再次汇聚在光电探测器上。
3. 使用互动式干涉仪软件记录并分析干涉条纹的变化。
4. 通过旋转平台,改变其中一束光线的光程差,观察干涉条纹
的变化。
实验结果:
通过实验观察和数据记录,我们成功观察到了明显的干涉条纹,
并且发现随着光程差的改变,干涉条纹的间距也相应发生了变化。
通过软件分析,我们得到了干涉条纹的间距与光程差的关系曲线。
实验分析:
根据实验结果,我们验证了迈克尔逊干涉仪的工作原理,即光程差的改变会导致干涉条纹的变化。
同时,我们也通过实验观察到了光的干涉现象,加深了对光学干涉的理解。
实验结论:
本次实验通过使用迈克尔逊干涉仪,成功观察和分析了光的干涉现象,并验证了干涉仪的工作原理。
实验结果符合预期,达到了预期的实验目的。
同时,通过本次实验,我们对光学干涉有了更深入的认识。
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,观察干涉条纹的形成,验证干涉现象的基本原理。
实验装置,迈克尔逊干涉仪、激光器、准直器、分束镜、合束镜、反射镜等。
实验原理,迈克尔逊干涉仪利用光的干涉现象,通过分束镜将光分成两束,分别经过不同的光程后再合成一束光,观察其干涉条纹的变化。
实验步骤:
1. 调节激光器和准直器,使得激光垂直射入分束镜。
2. 调节分束镜和合束镜,使得两束光分别经过不同的光程后再合成一束光。
3. 观察干涉条纹的形成和变化,记录实验数据。
实验结果,通过实验观察,成功观察到干涉条纹的形成,并且随着调节分束镜和合束镜的位置,干涉条纹的间距和亮暗条纹的变化。
实验分析,根据实验结果,验证了光的干涉现象的基本原理,证明了迈克尔逊干涉仪的工作原理和干涉条纹的形成规律。
存在问题,在实验过程中,可能存在一些误差,例如光路调节不准确、环境干扰等,需要进一步改进实验条件。
改进措施,在以后的实验中,可以加强光路调节的精度,减少环境干扰,提高实验数据的准确性和可靠性。
总结,通过本次迈克尔逊干涉仪实验,加深了对光的干涉现象的认识,对干涉仪的工作原理有了更深入的了解,同时也发现了一些实验中存在的问题,为以后的实验提供了改进的方向。
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,观察干涉条纹的产生及其变化,并验证干涉理论。
实验仪器,迈克尔逊干涉仪、激光器、准直器、反射镜、半反射镜、调节螺钉等。
实验原理,迈克尔逊干涉仪利用激光器发出的单色光,经过准直器后,被分成两束光线,分别经过反射镜和半反射镜后再次交汇,形成干涉现象。
当两束光线相遇时,根据光程差的不同,会出现明暗相间的干涉条纹。
实验步骤:1. 将激光器与迈克尔逊干涉仪连接好,调节激光器使其能够发出稳定的激光光束。
2. 调节准直器,使激光光束尽可能垂直射入迈克尔逊干涉仪。
3. 调节反射镜和半反射镜的角度,使两束光线能够准确交汇在屏幕上。
4. 观察屏幕上的干涉条纹,记录下不同位置的干涉条纹图案。
5. 通过调节反射镜和半反射镜的位置,观察干涉条纹的变化。
实验结果,通过实验观察,我们成功地在屏幕上观察到了明暗相间的干涉条纹,并且通过调节反射镜和半反射镜的位置,观察到了干涉条纹的变化。
实验结果与理论预期相符合。
实验结论,通过本次实验,我们成功地使用迈克尔逊干涉仪观察了干涉条纹的产生及其变化,并验证了干涉理论。
同时,我们也掌握了迈克尔逊干涉仪的使用方法,对干涉现象有了更深入的理解。
存在问题,在实验过程中,我们发现调节反射镜和半反射镜的角度对干涉条纹的清晰度有较大影响,需要进一步熟练掌握调节技巧。
改进措施,在今后的实验中,我们将加强对调节反射镜和半反射镜的技巧训练,以提高实验操作的熟练度。
经过本次实验,我们对迈克尔逊干涉仪的原理和使用有了更深入的理解,同时也意识到了实验操作中的不足之处,相信在今后的实验中能够不断提高实验操作的技巧,更好地理解和应用干涉理论。
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,掌握干涉仪的原理和操作方法,观
察干涉条纹的产生及其规律,加深对干涉现象的理解。
实验仪器:
迈克尔逊干涉仪、激光器、准直器、分束镜、反射镜、平面镜、干涉滤色片等。
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、长度和折
射率的仪器。
其原理是通过将光波分成两束,经过不同路径后再合
成一束光,观察其干涉条纹的变化来测量光波的性质。
实验步骤:
1. 将激光器和准直器对准迈克尔逊干涉仪的分束镜,使激光垂
直射入分束镜。
2. 调节分束镜和反射镜,使两束光线分别经过不同的路径后再合成一束光。
3. 观察干涉条纹的产生及其规律,可以通过调节反射镜的位置来改变干涉条纹的密度和位置。
4. 使用干涉滤色片,观察不同颜色光波的干涉现象。
实验结果:
通过实验观察,我们发现干涉条纹的间距与光波的波长有关,而干涉条纹的位置与光程差有关。
使用干涉滤色片可以观察到不同颜色光波的干涉现象,进一步验证了干涉仪的原理。
实验总结:
通过本次实验,我们深入理解了干涉仪的原理和操作方法,加深了对干涉现象的认识。
同时,实验中也发现了一些问题,例如光源的稳定性对实验结果的影响,需要进一步改进实验条件。
希望通
过今后的实验学习,能够更加深入地理解光学现象,为未来的科研工作打下坚实的基础。
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迈克尔逊干涉仪专题实验
摘要:
迈克耳逊制造的迈克耳逊干涉仪对光学和近代物理做出了巨大的贡献,用来测定微小的长度,折射率,光波波长等,也是现代光学仪器如傅立叶光谱仪等仪器的组成部分,在研究光谱线方面有着重要的作用。
迈克耳孙干涉仪的原理是一束入射光分为两束后各自被对应的平面镜反射回来,这两束光从而能够发生干涉。
迈克尔逊专题实验的主要任务就是测量侧钠双线波长差和玻璃折射率。
关键词:
迈克尔逊干涉仪干涉条纹折射率钠光双线波长差
背景:
迈克耳逊制造的迈克耳逊干涉仪对光学和近代物理做出了巨大的贡献,用来测定微小的长度,折射率,光波波长等,也是现代光学仪器如傅立叶光谱仪等仪器的组成部分,在研究光谱线方面有着重要的作用。
迈克耳逊曾与他的合作者用这个仪器作了三项著名的试验:1,迈克耳逊—莫雷实验,为爱因斯坦创立相对论提供了实验依据;2,镉红线的发现实现了长度单位的标准化;3,由干涉仪条纹可见度随光程变化的规律,可推断光谱线的精细结构。
迈克耳孙干涉仪的最著名应用即是它在迈克耳孙-莫雷实验中对以太风观测中所得到的零结果,这朵十九世纪末经典物理学天空中的乌云为狭义相对论的基本假设提供了实验依据。
除此之外,由于激光干涉仪能够非常精确地测量干涉中的光程差,在当今的引力波探测中迈克耳孙干涉仪以及其他种类的干涉仪都得到了相当广泛的应用。
激光干涉引力波天文台(LIGO)等诸多地面激光干涉引力波探测器的基本原理就是通过迈克耳孙干涉仪来测量由引力波引起的激光的光程变化,而在计划中的激光干涉空间天线(LISA)中,应用迈克耳孙干涉仪原理的基本构想也已经被提出。
迈克耳孙干涉仪还被应用于寻找太阳系外行星的探测中,虽然在这种探测中马赫-曾特干涉仪的应用更加广泛。
迈克耳孙干涉仪还在延迟干涉仪,即光学差分相移键控解调器(Optical DPSK)的制造中有所应用,这种解调器可以在波分复用网络中将相位调制转换成振幅调制。
论述
1、理论:
迈克耳孙干涉仪的原理是一束入射光分为两束后各自被对应的平面镜反射回来,这两束光从而能够发生干涉。
干涉中两束光的不同光程可以通过调节干涉臂长度以及改变介质的折射率来实现,从而能够形成不同的干涉图样。
干涉条纹是等光程差点的轨迹,因此,要分析某种干涉产生的图样,必求出相干光的光程差位置分布的函数。
若干涉条纹发生移动,一定是场点对应的光程差发生了变化,引起光程差变化的原因,可能是光线长度L发生变化,或是光路中某段介质的折射率n发生了变化,或是薄膜的厚度e发生了变化。
2、试验方法:
1、测量钠光双线波长差:利用迈克尔逊干涉仪,以钠光灯作为光源调出定域等倾圆条纹。
转动微调手轮,记录等数量个条纹“冒出”或者“陷入”时的Δd利用△d=N(λ/2)计算出钠光平均波长。
继续转动微调手轮,直到视场中的的条纹由清晰变到模糊再到清晰,
结论
迈克尔逊专题实验的主要任务就是测量侧钠双线波长差和玻璃折射率。
在实验过程中,主要是调节与观察。
调节就是对粗调与微调手轮的调节来改变两反射镜的距离,调节反射镜背后的旋钮使两反射镜平行。
观察是指对玻璃片或是望远镜上所成的像的观察,主要是对随时可能出现的条纹的观察。
在调节的过程中要注意观察实验现象,说起来似乎很简单,做起来却很难,例如,调节使两玻璃片平行,才能看到干涉条纹,调节平行是很不容易的。
又如,调节圆形条纹使之到合适大小,稍微不注意,条纹就会消失,需要重头再来。
再如观察条纹出现,由于条纹一闪即逝,所以必须慢慢调节仔细观察,一旦错过而没有观察到只能从头再来。
可见这个实验是有一定难度的。
参考资料:
1,赵凯华,钟锡华,《光学》,北京大学出版社,2005。
2,谢行恕,康世秀,霍剑青,《大学物理实验》第二册,高等教育出版社,2005。
3,杨淑武《普通物理实验》,高等教育出版社,2000。
4,《大学物理实验—光学部分》,西南七所高等院校合编,西南师范大学出版社。