迈克尔逊干涉仪的调整与使用实验报告
迈克尔逊干涉仪的调节与使用的实验报告
d M2’
光源S
1
G1
G2
2
2
1
M2
半透膜
补偿板
E
1．等倾干涉图样
当M1和M2两个平面镜严格垂直，即当M1和M
‘ 严格 2
平行时，所得干涉为等倾干涉，干涉条纹厚干涉图样
在入射光为平行光的条件下，当M1和M2两平面镜不 完全垂直时，等厚干涉条纹的图样是等距离的明暗相间的 直条纹。
迈克尔逊干涉仪是一种利用分割光波振幅的方法 实现干涉现象的仪器，它由一套精密的机械传动系统 和四个高质量的光学镜片构成的。
迈克尔逊干涉仪原理图：自光源发出的光线，被分光板G1后表面的半透 膜分成光强近似相等的两束：反射光（1）和透射光（2）。由于G1与平 面镜M1、M2均成450角，所以，反射光（1）在近于垂直地入射到平面反 光镜M1后，经反射又沿原路返回，透过G1到达E处。透射光（2）在透过 补偿板G2后，近于垂直地入射到平面镜M2上，经反射又沿原路返回，在 分光板后表面反射后向E处传播，与光线（1）相遇后在E处可形成干涉。
（1）实验过程中，不允许触摸仪器中
所有的光学面。
（2）平面反光镜M 1、M 2背后的三个
螺钉以及两个微动拉簧螺丝要十分
爱护，只能轻微旋动，切勿用力旋转螺
钉，以免拧滑丝扣或把反射镜压坏。
11、空程消除。
五、读数和测量应注意以下几个问题：
1、读数前:
（1）调整零点：将鼓轮沿某一方向旋转到零刻度线，然后， 以相同方向转动手轮，使它与某一刻度对齐。 （2）读数前，还必须消除空程。当零点调整完毕后，将鼓轮 沿原方向转动，直到观察到干涉条纹移动为止，之后，记录 第一个数据d0 ， d0…d8。 计算出D=di-d0。。
2、读数方法： 三部分：主尺、窗口、鼓轮
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。
迈克尔逊干涉仪实验报告
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光学实验装置，由美国物理学家迈克尔逊于1887年发明。
该实验装置利用光的干涉现象，可以测量光的波长、光速等物理量。
本文将介绍迈克尔逊干涉仪的原理、实验过程和结果分析。
一、原理迈克尔逊干涉仪的原理基于光的干涉现象。
干涉现象是指两束或多束光波相互叠加形成干涉图样的现象。
干涉可以分为构成干涉的两束光波相位差为零的相干干涉和相位差不为零的非相干干涉。
迈克尔逊干涉仪利用相干干涉的原理进行实验。
迈克尔逊干涉仪由一束单色光源、半透半反射镜、分束镜和反射镜组成。
光源发出的光经过半透半反射镜分成两束，一束直接射向反射镜，另一束经过分束镜后反射到反射镜上。
两束光在反射镜处反射后再次经过分束镜和半透半反射镜，最终在干涉屏上形成干涉条纹。
二、实验过程1. 实验装置搭建首先，将迈克尔逊干涉仪的各个组件按照实验要求搭建好。
确保光源、反射镜、分束镜和半透半反射镜的位置和角度正确。
2. 调整干涉仪使用调节螺丝和卡钳等工具，仔细调整干涉仪的各个组件，使光束能够准确地射到干涉屏上，并形成清晰的干涉条纹。
3. 测量干涉条纹使用目镜或显微镜观察干涉屏上的干涉条纹，并使用尺子或标尺测量干涉条纹的间距。
4. 改变实验条件在保持其他条件不变的情况下，改变实验装置的某些参数，如光源的位置、波长等，观察干涉条纹的变化。
三、结果分析通过实验观察和测量，我们可以得到干涉条纹的间距和变化情况。
根据干涉条纹的间距，我们可以计算出光的波长。
通过改变实验条件，观察干涉条纹的变化，我们可以研究光的传播速度、折射率等物理量。
在实验过程中，我们还可以观察到干涉条纹的明暗变化，这与光的相位差有关。
当两束光波的相位差为整数倍的波长时，干涉条纹明亮；当相位差为半整数倍的波长时，干涉条纹暗淡。
通过观察干涉条纹的明暗变化，我们可以推断光的相位差。
四、实验应用迈克尔逊干涉仪不仅仅是一种用于测量光学参数的实验装置，还广泛应用于科学研究和技术领域。
迈克尔逊干涉仪的调整和使用
150 37.07750 400 37.15680 250 0.07930
200 37.09330 450 37.17255 250 0.07925
干涉环变化数 k2 位置读数 环数差
d2 mm
k k2 k1
di d2 d1 mm
平均值
代入数据
d
d
i 1
2 0.00004 U mm 3 1010 m k 250 2U d
测量结果表示
U (6337 3) 1010 m
迈克尔逊干涉仪的调节和使用
测量结果的相对误差
标 测 6328 6337 0 E 100 0 100 0 0 0.14 0 0 标 6328
M1 '
S
1'
迈克尔逊干涉仪的调节和使用
3、白光照射下看到彩色干涉条纹 条件：对于等倾干涉，要求 d 接近于零；对于等厚 干涉，只有ห้องสมุดไป่ตู้ M1′、M2 交线附近才可以看到。
点光源照明产生的干涉图（非定域干涉） 两个相干的单色点光源所发出的球面波在空间多 处相遇皆可产生干涉，此干涉不局限于某一特定区域， 称为非定域干涉。
迈克尔逊干涉仪的调节和使用
五、数据处理
干涉环变化数 k1 位置读数
d1 mm
0 37.03005 250 37.10915 250 0.07910
50 37.04590 300 37.12505 250 0.07915
100 37.06170 350 37.14095 250 0.07925
迈克尔逊干涉仪的调节和使用
四、实验内容
迈克尔逊干涉仪的调节
迈克尔逊干涉仪调整和使用
2）在迈克尔逊干涉仪的一臂中，垂直插入折射率为1.45的透明薄膜，此时视场中观察到15个条纹移动，若所用照明光波长为500nm，求该薄膜的厚度。
提示：垂直插入折射率n=1.45的透明薄膜后，光程差改变： ，这个改变与移动的条纹以及波长关系： ， ，所以： 。
3）为什么M1和M2没有严格垂直时，眼睛移动干涉条纹会“冒出”或“缩入”？
（2）
即 （3）
（2） 增大时，程差 每改变一个波长 所需的 的变化值减小，即两亮环（或两暗环）之间的间隔变小。看上去条纹变细变密。反之 减小，条纹变粗变稀。
四、实验步骤：
1.仪器的调节
（1）使He-Ne激光束大致垂直于M1，即调节He-Ne激光器高低左右位置，使反射回来的光束按原路返回。
（2）装上观察屏E，可看到分别由M1和M2反射至屏的两排光点，每排四个光点，中间两个比较亮，旁边两个比较暗。调节M1和M2背面的三个螺钉，使两排光点一一重合，这时M1与M2大致互相垂直。
3.迈克耳逊干涉仪是精密的光学仪器，必须小心爱护。G1，G2，M1，M2的表面不能用手触摸，不能任意擦揩，表面不清洁时应请指导老师处理。实验操作前，对各个螺丝的作用及调节方法，一定要弄清楚，然后才能动手操作。调节时动作一定要轻缓。
4.测量调节中，有时会出现“空转”现象，即转动微调鼓轮而干涉图像不变的情况，这是由于微调鼓轮和粗调手轮没有同步，没有带动反射镜M2（动镜）移动所致。此时，将粗调手轮转动一下，再向同一方向转动微调鼓轮即可。
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。
实验八 迈克尔逊干涉仪的调节和使用
实验八迈克尔逊干涉仪的调节和使用实验八迈克尔逊干涉仪的调节和使用【实验目的】１．掌握迈克尔逊干涉仪的调节和使用方法；２．调节和观察迈克尔逊干涉仪产生的干涉图，加深对各种干涉条纹特点的理解。
【实验仪器和设备】迈克尔逊干涉仪、He~Ne激光器、扩束镜、小孔光阑、白炽灯、毛玻璃显示屏。
【实验原理】一、迈克尔逊干涉仪简介迈克尔逊干涉仪是一百多年前，物理学家迈克尔逊为了要测量“以太风”而设计出来的一种精密测长仪器，它是用“光的分振幅法”，将一束光分成两束相干光，经过分得很开的路径以后重新相遇而干涉的原理制成的。
由于仪器设计得巧妙，用途广泛，测量长度精密准确，为当时空前启后的发明，从而迈克尔逊获得1907年的诺贝尔奖。
实验室最常用的迈克尔逊干涉仪其原理图和结构图如图１所示。
[1]底座 [2]水平调节螺钉脚 [3]导轨架 [4]丝杆 [5]拖板 [6]动镜M1 [7]调节螺钉（3只） [8]定镜M2 [9]调节螺钉 [10]水平拉簧螺钉 [11]垂直拉簧螺钉[12]分光板 P1 [13]补偿板P2 [14]粗调手轮 [15]读数窗口 [16]微调手轮 [17]米尺[18]支架杆和夹紧螺丝 [19]显示屏M1和M2是在互相垂直的两臂上旋转的两个平面反射镜，其背面各有三个调节螺旋，用来调节镜面的方位；M2是固定的，M１由精密丝杆控制，可向臂轴前后移动，其移动距离由－２－４转盘读出。
仪器前方粗动手轮值为１０mm，右侧微动手轮的分度值为１０mm，可估－５读至１０mm，两个读数手轮属于蜗轮蜗杆传动系统。
在两臂轴相交处，有一与两臂轴各成４５°的平行平面玻璃板P1 ，且在P1的第二平面是镀以半透（半反射）膜，以便将入射光分成振幅近似相等的反射光１和透射光２，故P１板又称为分光板。
P2也是一平行平面玻璃板，与P１平行放置，厚度和折射率均与P1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P1后被分成两部分，反射光1在P1处反射后向着M1前进；透射光2透过P1后向着M2前进，这两列光波分别在M1、M2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，因而是相干光，在E处的观察者都能看到干涉图样。
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原理，掌握干涉仪的使用方法，以及了解干涉仪在实际应用中的意义。
实验仪器，迈克尔逊干涉仪、激光器、反射镜、半反射镜、屏
幕等。
实验原理，迈克尔逊干涉仪利用激光经半反射镜分为两束光，
分别经过两条光路后再次汇聚在半反射镜上，形成干涉条纹。
当两
束光的光程差为整数倍的波长时，会出现明暗交替的干涉条纹。
实验步骤：
1. 调整迈克尔逊干涉仪，使激光通过半反射镜分为两束光线。
2. 调整反射镜和半反射镜的位置，使两束光线再次汇聚在半反
射镜上。
3. 在屏幕上观察干涉条纹的形成情况。
4. 调整反射镜和半反射镜的位置，改变两束光线的光程差，观
察干涉条纹的变化。
实验结果，通过调整反射镜和半反射镜的位置，观察到明暗交
替的干涉条纹，并且改变光程差时，干涉条纹的间距和明暗程度发
生变化。
实验结论，通过本次实验，我对迈克尔逊干涉仪的使用方法有
了更深入的了解，并且对干涉条纹的形成原理有了直观的认识。
同
时也明白了干涉仪在实际应用中的重要性，例如在光学测量、干涉
仪表等方面有着广泛的应用。
存在问题，在实验过程中，由于对仪器操作不熟练，调整反射
镜和半反射镜的位置花费了较多的时间，需要加强对仪器的熟悉度
和操作技巧。
改进措施，下次在进行实验前，可以提前熟悉仪器的使用方法，加强对操作步骤的理解，以提高实验效率和准确性。
实验人员签名，__________ 日期，__________。
迈克尔逊干涉仪的调整和使用实验报告
迈克尔逊干涉仪的调整和使用实验报告迈克尔逊干涉仪的调整和使用实验报告引言：迈克尔逊干涉仪是一种重要的光学仪器，它可以用来测量光的干涉现象。
在本实验中，我们将对迈克尔逊干涉仪进行调整，并使用它来观察干涉条纹的产生和变化。
一、实验目的本实验的主要目的是熟悉迈克尔逊干涉仪的调整方法，了解干涉条纹的产生原理，并通过实验观察干涉条纹的变化。
二、实验器材1. 迈克尔逊干涉仪：包括光源、分束器、反射镜和接收屏等组成部分。
2. 平行光源：用于提供单色光源。
3. 反射镜：用于反射光线。
4. 接收屏：用于观察干涉条纹。
三、实验步骤1. 调整光源：将平行光源放置在适当位置，并调整其亮度，保证光线足够明亮。
2. 调整分束器：将分束器放置在适当位置，使得光线能够均匀地分成两束。
3. 调整反射镜：将反射镜放置在适当位置，使得其中一束光线经过反射后与另一束光线相遇。
4. 调整接收屏：将接收屏放置在适当位置，并调整其位置，使得干涉条纹能够清晰地显示出来。
5. 观察干涉条纹：调整各个部分的位置，观察干涉条纹的产生和变化，并记录下观察结果。
四、实验结果与分析通过实验观察，我们可以看到干涉条纹的产生和变化。
当两束光线相遇时，由于光的波动性，会形成干涉现象。
当两束光线相位差为整数倍的波长时，会产生明纹，而相位差为半整数倍的波长时，会产生暗纹。
通过调整反射镜和接收屏的位置，我们可以改变两束光线的光程差，从而观察到干涉条纹的变化。
在实验过程中，我们还观察到了干涉条纹的间距变化随光源波长的变化而变化。
根据迈克尔逊干涉仪的原理，当光源波长增大时，干涉条纹的间距也会增大；当光源波长减小时，干涉条纹的间距也会减小。
这是因为光的波长与干涉条纹的间距之间存在一个正比关系。
五、实验总结通过本次实验，我们学习了迈克尔逊干涉仪的调整方法，并通过观察干涉条纹的产生和变化，加深了对干涉现象的理解。
我们还发现了干涉条纹的间距与光源波长之间的关系。
这些实验结果对于进一步研究光的干涉现象和应用具有重要意义。
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。
迈克尔逊干涉仪的调节和使用实验报告
可见，当M1与M2之间的距离e增大（或减小） 时，则干涉条纹就从中心“冒出”（或向中心“缩进”）一圈。如果在迈克尔孙干涉仪上测出M2始末两态的位置，即可求出M2走过距离 ，同时数出在这期间干涉条纹变化（冒出或缩进）的圈数 ，则可以计算出此时光波的波长：
（4）
【实验内容和步骤】
一、等倾干涉及激光波长的测定
等倾干涉
当M1、M2完全平行时，将获得等倾干涉，其干涉条纹的形状决定于来自光源平面上的入射角i（如图35-3所示），在垂直于观察方向的光源平面S上，自以O点为中心的圆周上各点发出的光以相同的倾角 ，入射到M1、M2之间的空气层，所以它的干涉图样是同心圆环，其位置取决于光程差L。
从图3 看出：
(1)
2完全平行时将获得等倾干涉其干涉条纹的形状决定于来自光源平面上的入射角i如图353所示在垂直于观察方向的光源平面s上自以o点为中心的圆周上各点发出的光以相同的倾角迈克尔孙干涉仪简化光路图观察屏活动镜激光器补偿板当眼盯着第k级亮圆纹不放改变m1与m2的位置使其间隔e增大但要保持2ecosikk不变则必须以减小cosik来达到因此ik必须增大这就意味着干涉条纹从中心向外冒出
当 2ecos =k（k=1，2，3，…）
时看到一组亮圆纹。相邻两条纹的角距离为：
(2)
当眼盯着第K级亮圆纹不放，改变M1与M2的位置，使其间隔e增大，但要保持2ecosik=K不变，则必须以减小cosik来达到，因此ik必须增大——这就意味着干涉条纹从中心向外“冒出”。反之当e减小，则cosik必然增大，这就意味着ik减小，所以相当于干涉圆环一个一个地向中心“缩进”。在圆环中心ik= 0，cosik=1，故 2e=k
【实验原理】
迈克尔孙干涉仪原理图如图35-1所示，在图中：S为光源，G1为半镀银板（使照在上面的光线既能反射又能透射，而这两部分光的强度又大致相等），G2为补偿板，材料与厚度均与G1板相同，且与G1板平行。M1、M2为平面反射镜。
迈克尔逊干涉仪的调整和使用实验报告
迈克尔逊干涉仪的调整和使用实验报告迈克尔逊干涉仪的调整和使用实验报告引言：迈克尔逊干涉仪是一种常用的光学仪器，被广泛应用于干涉测量、光学相干等领域。
本文将介绍迈克尔逊干涉仪的调整和使用实验报告，以帮助读者更好地理解和应用该仪器。
一、实验目的本实验的目的是通过调整迈克尔逊干涉仪的各个部件，使其能够正常工作，并实现干涉现象的观察和测量。
二、实验器材1. 迈克尔逊干涉仪主体：包括光源、分束器、反射镜、反射镜支架等。
2. 干涉图样观察装置：包括目镜、测量尺等。
三、实验步骤1. 调整光源：将光源放置在适当位置，并确保其能够发出稳定的光束。
2. 调整分束器：通过调整分束器的位置和角度，使得从分束器出射的两束光能够平行地照射到反射镜上。
3. 调整反射镜：调整反射镜的位置和角度，使得反射的光能够重新汇聚到分束器上，并形成干涉现象。
4. 观察干涉图样：通过目镜观察干涉图样，调整反射镜的位置和角度，使得干涉条纹清晰可见。
5. 测量干涉现象：使用测量尺等测量工具，对干涉条纹进行测量，以得到干涉现象的具体参数。
四、实验结果与分析经过以上调整步骤，我们成功地调整了迈克尔逊干涉仪，并观察到了清晰的干涉图样。
通过测量尺测量干涉条纹的间距，我们可以得到干涉现象的具体参数，如波长、相位差等。
在实验过程中，我们注意到调整分束器的位置和角度对干涉图样的清晰度和稳定性有很大的影响。
如果分束器位置不准确，会导致干涉图样模糊或消失；如果分束器角度不准确，会导致干涉图样的条纹不清晰。
因此，在调整分束器时需要仔细操作，确保其位置和角度的准确性。
另外，调整反射镜的位置和角度也是关键步骤。
反射镜的位置调整不当会导致干涉图样错位或形成不规则的干涉条纹；反射镜的角度调整不当会导致干涉条纹的强度变化或消失。
因此，在调整反射镜时需要注意细微的调整，并通过目镜观察干涉图样的变化，以达到最佳的调整效果。
五、实验总结通过本次实验，我们成功地调整了迈克尔逊干涉仪，并观察到了清晰的干涉图样。
实验七迈克尔逊干涉仪的调节与使用实验报告
实验七：迈克尔逊干涉仪的调节与使用［实验目的］1.了解迈克尔逊干涉仪的结构、原理及调节和使用方法。
2.测量单色光He-Ne 激光的波长。
［实验仪器］迈克尔逊干涉仪 H ｅ－Ｎｅ激光器 扩束镜［实验原理］光程差为第k 级条纹对应的入射角应满足条件⎪⎩⎪⎨⎧+±=暗纹亮纹 2)12( cos 2λλθk k d k (k = 0,1,2,…) ［实验内容］1.迈克尔逊干涉仪的调整(1)先调底脚螺钉使导轨水平，再调M 1使处于主尺30mm-35mm 处,使M 1与M 2到G 1的距离大致相等。
(2)点亮He-Ne 激光器，调节其高度及位置，使光束通过G 1经M 1、M 2反射后落到光屏E 上，呈现两组分立的光斑。
调节M 1和M 2镜的螺钉，改变M 1、M 2的方位，使屏上两组光斑对立重合(主要是最亮两点重合)。
这样M 1′与M 2就大致平行，在视场中就可见到干涉条纹。
2.测定He-Ne 激光波长(1)按前步骤，将扩束后激光束按图2的方向照射到分束板G 1上 ，这时可看到干涉条纹。
(2)仔细调节水平和垂直的拉簧螺钉，使干涉条纹呈圆环状。
(3)沿同一方向转动微调手轮，，沿原方向调至零，再调粗调手轮。
(4)测量时选择能见度较好、中心为亮斑或暗斑的干涉花样，调节微调手轮，当有圆形条纹冒出或湮没几个条纹时记下M 1镜的初始位置读数1d ，继续沿原方向转动微调手轮，调节50个条纹记一次读数2d ，重复此动作，测得7组数据，求得λ。
［实验数据处理］表1 迈克尔逊干涉仪测量数据 测量结果：λ= 7∑i λ= 637.1 nmλ标=632.8nm E r =｜λ-λ标｜/λ标×100%= 0.7% 测量次数 1 2 3 4 5 6 7 反射镜位置d 1/mm32.26534 31.51226 32.28118 31.54327 30.76345 33.34238 33.56278 反射镜位置d 2/mm32.28136 31.52825 32.29682 31.55939 30.77937 33.35824 33.57876 间距21d d d ∆=- mm0.01602 0.01599 0.01564 0.01612 0.01592 0.01586 0.01598nm 640.8 639.6 624.0 644.8 636.8 634.4 639.2实验分析1.实验结果与激光的标准波长很接近，此仪器的精度很高，测量误差很小。
大学物理下-迈克尔逊干涉仪实验报告【全文】
精选全文完整版可编辑修改大学物理实验报告3. 实验原理（请用自己的语言简明扼要地叙述，注意原理图需要画出，测试公式需要写明）(1)迈克耳孙干涉仪的结构与光路如图5.3. 1所示为迈克耳孙干涉仪的侧视图图与俯视图，导轨7固定在一只稳定的底座上，底座由三颗调平螺丝9及其锁紧螺丝10来调平。
丝杠6螺距为1mm，转动粗调手轮2，经一对齿轮带动丝杠转动，进而带动移动镜M在导轨上滑动。
移动距离可在毫米刻度尺5上读到1 mm,在窗口3中的刻度盘上读到0.01 mm。
转动微调手轮1,经1:100的蜗轮传动，可实现微动。
微动手轮上的最小刻度为0.0001 mm，可估读到0.00001 mm 。
分光板G1和补偿板G2固定在基座上，不得强扳，且不能用手接触其光学表面。
固定参考镜(定镜)13和移动镜(动镜)11后各有三颗螺丝,用于粗调两者相互垂直，不能拧得太紧或太松，以免使其变形或松动。
固定参考镜13的一侧和下部各有一颗微调螺丝 14和15,可用来微调13的左右偏转和俯视，微调螺丝也不能拧得太松或太紧。
丝杠的顶进力由丝杠顶进螺帽8来调整。
迈克尔逊干涉仪的实验原理如图5.3.2所示。
由光源S发出一束光，射到分光板G1的半透半反膜L上，L使反射光和反射的光强基本相同，所以称G1为分光板。
透过膜层L的光束(1)经G2到达参考镜M1后，被反射回来；被反射的光束(2) 到达移动镜M2后,也被反射回来。
由于(1)、(2)两束光满足光的相干条件，各自反射回来在膜层L所在表面相遇后，就发生干涉,在E处即可观察到干涉条纹。
G2是补偿板，它使光束(1)和(2)经过玻璃的次数相同，当使用白光作为光源时,G2还可以补偿G1的色散。
M1’是在G1中看到的M1的虚像。
(2) 单色点光源等倾干涉条纹的观察及波长的测量如图5.3.3所示，由He-Ne激光器发出的细束平行激光经过以钠光入射，它有两条谱线，对应空气中波长分别为λ 1和λ 2(设λ 1>λ 2)，彼此十分接近，就会出现这样一种情况: 当d 为某一定值d1时,对同一入射角θi,有2d1cos θi=k λ2,且2d1cos θi=(k+1/2) λ 1,此时λ 2的k 级明条纹与λ1的k 级暗条纹重叠，视场中干涉条纹的可见度最低，如图5.3.5所示。
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：本实验旨在利用迈克尔逊干涉仪观察干涉条纹现象，以验证光的干涉现象，并测量出光的波长。
实验仪器和材料：迈克尔逊干涉仪、激光器、反射镜、半透镜、平面镜、光电探测器、电子计数器、调节螺丝等。
实验原理：迈克尔逊干涉仪是利用光的干涉现象来测量光的波长的仪器。
当两束光线自相干光源经过反射镜和半透镜后再次交汇，会产生干涉现象，形成明暗条纹。
通过调节反射镜的位置和角度，可以测量出光的波长。
实验步骤：1. 调整迈克尔逊干涉仪，使得两束光线经过反射镜和半透镜后交汇。
2. 观察干涉条纹的形成，并记录下明暗条纹的数量。
3. 通过调节反射镜的位置和角度，使得干涉条纹移动，记录下移动的距离。
4. 利用已知的实验数据，计算出光的波长。
实验结果：经过实验观察和数据记录，我们成功观察到了明暗条纹的形成，并记录下了移动的距离。
通过计算，我们测量出了光的波长为XXX。
实验分析：通过本次实验，我们验证了光的干涉现象，并成功测量出了光的波长。
在实验过程中，我们也发现了一些误差和不确定性，可能是由于仪器的精度、环境因素等造成的。
在今后的实验中，我们需要更加精确地调节仪器，减小误差，提高实验的准确性。
结论：本次迈克尔逊干涉仪实验取得了成功，验证了光的干涉现象，并测量出了光的波长。
通过实验，我们对光的干涉现象有了更深入的了解，并积累了实验操作的经验。
自查报告：在实验过程中，我们严格按照实验步骤进行操作，确保实验的准确性。
在数据记录和处理过程中，我们也尽量减小误差，提高了实验的可靠性。
但在今后的实验中，我们需要更加注意仪器的调节和环境的影响，以提高实验的精确度。
同时，我们也需要更加深入地理解实验原理，以便更好地分析实验结果。
迈克尔逊干涉仪的调节和使用(正式报告)
迈克尔逊干涉仪的调节和使用（正式报告）首先，调节迈克尔逊干涉仪的光源。
一般来说，我们可以使用激光作为光源，因为激光具有单色性和相干性，这有助于获得更清晰的干涉图案。
但是在实验过程中，也可以使用其他光源，只需确保光线的单色性。
接下来，调节迈克尔逊干涉仪的反射镜。
迈克尔逊干涉仪由两个反射镜组成，一个称为固定镜，另一个称为移动镜。
首先，将干涉仪的移动镜移到极端位置，以确保光线可以正常通过反射镜。
然后，在通过逐渐调节移动镜的位置，使得光线尽量垂直反射镜并回到入射方向。
然后，调节迈克尔逊干涉仪的分束镜。
分束镜是将一束光线分为两束的关键部分。
在调节分束镜时，我们需要将光线分成两束，并使其传播的路径相等。
要做到这一点，首先将一个探测器放在一个路径上，然后调整分束镜的位置，使得两束光线能够同时到达该探测器。
在进行实验之前，我们还需要调节探测器。
探测器主要用于检测通过干涉仪的光的干涉图案。
我们需要将探测器调整到最佳位置，以获得清晰的干涉条纹。
通常，探测器会发出一个高频声音，当干涉图案最清晰时，声音会最大。
因此，我们可以通过听觉判断探测器是否被正确调节。
最后，在进行实验时，我们需要注意避免干扰因素。
迈克尔逊干涉仪对环境的稳定性要求较高，应尽量避免振动、温度变化和空气流动等干扰因素。
此外，还需要保持实验室的洁净度，以防止灰尘等杂质影响干涉图案的清晰度。
在实验过程中，还可以通过调整迈克尔逊干涉仪的参数来观察不同的干涉效果。
例如，改变移动镜的位置可以改变干涉条纹的位置和宽度。
调整反射镜的角度也可以改变干涉图案的形状。
通过不断调整这些参数，我们可以得到更多有关光的干涉现象的信息。
综上所述，迈克尔逊干涉仪的调节和使用是实验中非常重要的一步。
通过正确地调节光源、反射镜、分束镜和探测器，以及注意避免干扰因素，我们可以获得准确且清晰的干涉图案，从而得到有关光的干涉现象的有价值的结果。
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、实验目的1.了解迈克尔逊干涉仪的结构，并掌握调节方法；2.使用迈克尔逊干涉仪测量实验中所用激光的波长.二、实验仪器迈克尔逊干涉仪，多光束光纤激光器三、实验原理1.迈克尔逊干涉仪(1)仪器结构结构如下所示：光路如下图所示：(2)仪器原理迈克尔逊干涉仪是一个分振幅法的双光束干涉仪.其光路如上图所示，它由反射镜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上；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的分成两束；补偿板是一个与分束镜厚度和折射率完全相同的玻璃板.镜M1,M2背面各有三个螺丝，用于调节M1,M2的镜面的倾斜度，M1下端还附有两个互相垂直的微动拉簧螺丝，用于精密的调节M1的倾斜度.M2镜所在的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.如图(a)所示，多光束激光器提供的每条光纤的输出端是一个短焦距凸透镜，经会聚后的激光束，可以认为是一个很好的点光源S发出的球面光波.S1′为S经M1及G1反射后所成的像.S2′和S1′为两个相干光源，发出的球面波在其相遇的空间处处相干，为非定域干涉，在相遇处都能产生干涉条纹.空间任一点P的干涉明暗由S2′和S1′到该点的光程差∆=r2−r1决定，其中r2和r1分别为S2′和S1′到P点的光程.P点的光强分布的极大和极小的条件是：∆=kλ (k=0,1,2,⋯)亮条纹∆=(2k+1)λ (k=0,1,2,⋯)暗条纹(2)激光波长的测定当M1,M2平行时，将观察屏放在与S2′ S1′连线相垂直的位置上，可以看到一组同心干涉圆条纹，如图(b)所示：设M1,M2之间距离为d，则S2′和S1′之间距离为2d，S2′和S1′在屏上任一点P的光程差为：∆=2d cosφφ是S2′射到P点的光线与M2的夹角.当改变d，光程差也相应的发生变化，这时在干涉条纹中心会“冒出”和“缩进”的现象.当d 增加λ/2，相应的光程差增加λ，在中心的条纹干涉级次由k变为k+1，这样就会“冒出”一个条纹；当d减少λ/2，相应的光程差减少λ，在中心的条纹干涉级次由k变为k−1，这样就会“缩进”一个条纹.因此，根据“冒出”或“缩进”条纹的个数就可以确定d的改变量，它可以用来进心长度比较，其精度是光波长量级.当“冒出”或“缩进”了N个条纹，d的改变量δd为：δd=N λ2四、实验步骤1.调节干涉仪，观察非定域干涉(1)水平调节.调节干涉仪底脚螺丝，使仪器导轨平面水平，然后锁住锁紧圈；(2)等臂调节.调节粗调手轮，移动M2，让M1,M2和G1大致等距；(3)最亮点重合.打开激光器，调节输出嘴位置，让光束垂直入射M1的中心部位.观察M1,M2中每次反射回来最亮的点，调节M1,M2后的调节螺丝，使两排亮点中最亮的光点严格重合（先调节M1，后调节M2）；(4)将条纹移到屏中间；(5)观察非定域干涉；(6)观察并思考条纹特征与d的关系.2.测量激光波长(1)仪器调零.旋转微调手轮时，粗调手轮会随之变化，而旋转粗调手轮时，微调手轮并不发生变化，所以测量前必须调零.方法如下：沿某方向将微调手轮调到零并记住旋转方向（为避免空程差，后面的测量都要沿此方向），沿同一方向旋转粗调手轮使之对准某一刻线（注意，此时之后粗调手轮不可再动）.测量过程中若需要反方向旋转微调手轮，则一定需要重新调零.条纹移动数N10 50 100 150 200 250 可移动镜位置d1/mm51.73495 51.75068 51.76651 51.78264 51.79841 51.81420由图中拟合曲线及公式可以计算出：λ=2k=2×0.0003175mm=0.000635mm=6.35×10−4mm=6.35×10−7=635nm五、实验思考1.在实验中会观察到椭圆或马鞍型的条纹，思考成因.当M1,M2镜不相互平行时，就会出现椭圆或马鞍型的干涉条纹.2.改用台灯做光源会有什么现象.台灯的光可以近似看成白光，白光是复色光，在M1,M2非常靠近时，会出现彩色的干涉环.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（1）了解迈克尔逊干涉仪的光学结构及干涉原理，学习其调节和使用方法；
（2）学习一种测定光波波长的方法，加深对等倾、等厚干涉的了理
（3）测量He-Ne激光波长。
二、实验使用仪器与材料
迈克尔逊干涉仪、钠光灯、毛玻璃屏、激光光源等。
3、实验步骤
【实验步骤】
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G１等高并且位于沿分光板和M１镜的中心线上，转动粗调手轮，使M１镜距分光板G１的中心与M１镜距分光板G１的中心大致相等(拖板上的标志线在主尺32 cm 位置)。
30.35329
8
350
30.36859
9
400
30.38285
10
450
30.39261
△d=((△d10-△d50)+( △d9-△d4)+( △d8-△d3)+( △d7-△d2)+( △d6-△d1))／25=0.01534
波长=2×△d／N=613.7nm 误差=（613.7-589）/589*100%=4.1%
2、数条纹是比较容易造成误差的，因为人眼不可能一直盯着不休息。关键在于基准点的确立，最好是以不动点作为基准点，比如边框，这样就可以休息，测出的数据也比较准。
3、这个实验的难点在于实验原理和实验仪器的认识与调节，不在于数据。
4\光学实验比较难，但通过这三个实验的亲自实践的过程，虽然遇到了很多困难，我确实学到了很多东西，通过实验，我的信心也提高了。
3再仔细调节M１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、实验结果与分析
1、钠光波长范围在589nm左右，误差不大，数据符合常理。
2、实验误差主要有一下几个：1,仪器本身震动，2，条纹有宽带的确定3，读数的滚轮上面精确度有限。4，人眼观察偏差，这个误差比较大5，波长不是单色有宽度。6，仪器本身零件间空隙
3、
六、实验据，或读多次取平均值，减少人为造成误差。
2在光源与分光板G１之间插入针孔板，用眼睛透过G１直视M２镜，可看到2组针孔像。细心调节M１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M２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M２镜移动一下位置，干涉环就会出现。
学生实验报告
院（系）名称
物理系
班别
班
姓名
专业名称
物理学（师范）
学号
实验课程名称
普通物理实验
实验项目名称
迈克尔逊干涉仪的调整与使用
实验时间
201年月日
实验地点
光学实验室
实验成绩
指导老师签名
内容包含：实验目的、实验使用仪器与材料、实验步骤、实验数据整理与归纳（数据、图表、计算等）、实验结果与分析、实验心得
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”100个干涉环时，M１镜位置，连续记录5次。
四、实验数据整理与归纳
N =50
I
圈数
位置I
1
0
30.27615
2
50
30.28768
3
100
30.29872
4
150
30.31034
5
200
30.32429
6
250
30.33202
7
300
5、体会到科研人员科研成果的成果来之不易，要好好珍惜。好好学习。。