用迈克尔逊干涉仪测光波波长和波长差
物理实验迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果讨论
物理实验迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果
讨论
哎呀，今天我们要讲的是迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果讨论。
这可是个高大上的实验啊，不过别担心，我会让你们轻松理解的！
咱们来了解一下迈克尔逊干涉仪是什么。
迈克尔逊干涉仪是一种用来测量光波长差的仪器，它由一个光源、一个分束器、一个反射镜和一个合并器组成。
通过调整光源的位置，我们可以观察到光波长的干涉现象，从而得到光的波长差。
接下来，我们来看看这个实验中可能出现的误差。
首先是仪器本身的误差，比如说反射镜的表面可能有污垢或者凹凸不平，这会影响到光线的反射。
其次是人为操作的误差，比如说调整光源位置的时候，手抖了一下导致位置不够准确。
还有就是环境因素的影响，比如说温度、湿度等都会对实验结果产生影响。
那么，我们该如何减小这些误差呢？我们要保证仪器的精度，定期对仪器进行维护和清洁。
在操作过程中要保持冷静，尽量避免手抖。
我们还可以利用一些补偿方法来减小环境因素的影响，比如说使用恒温恒湿的环境来进行实验。
好了，现在我们来看一下实验的结果。
根据我们的观察和计算，我们得到了光波长差为X微米。
这个结果看起来还不错，但是我们还需要进一步分析。
如果光波长差较大，说明我们的仪器精度还不够高；如果光波长差较小，则说明我们的仪器精度已经比较高了。
迈克尔逊干涉仪实验是一个非常有趣且实用的实验。
通过这个实验，我们可以了解到光的性质和波动规律，同时也可以锻炼我们的实验技能和分析能力。
希望大家在以后的学习中能够多多尝试这样的实验哦！。
迈克尔逊干涉仪波长测量方法与误差研究
迈克尔逊干涉仪波长测量方法与误差研究摘要：迈克尔逊干涉仪是迈克尔逊和莫雷设计制造出来的精密光学仪器，在近代物理和近代计量技术中都有着重要的应用，通过迈克尔逊干涉仪的实验，我们可以熟悉迈克尔逊干涉仪的结构并掌握其调整方法，认识He-Ne激光干涉条纹的形成与特点，并利用干涉条纹的变化测定光源的波长。
实验原理;(1)迈克尔逊干涉仪光路图（如图1所示）：图1从光源S发出的光射在G1的半透半反射膜上，被分解成反射光（1）和透射光（2）。
因G1和M2及M1均成45度角，所以两束光分别垂直入射到M1和M2上，经反射后再回到半反射膜（即分光镜），又汇集成一束光并产生干涉，在E处即可观察到干涉条纹。
图中M2是M2被反射成的虚像，从观察者来看，两束相干光束与由M1和M2间的空气膜所产生的干涉是一样的。
薄膜干涉是很复杂的，其中较简单的并有实用价值的是等倾干涉和等厚干涉，现分别简述如下：（一）等倾于涉条纹及测长原理当M1及'2M互相平行时，在无穷远处形成等倾干涉条纹，如图2所示，对入射角i相同的各光束，自M1和'2M反射的)'1(和)'2(两光的光程差为：id cos2=δ（1）这时，如在E处放一会聚透镜，并在其焦平面上放一屏，则在屏上可以看见一组同心圆，而干涉条纹的级数是以圆心为最高（这时I=0），对第k级中心条纹光程差应满足下式λδkd==2（2）式中λ为入射光的波长。
当移动M1使d增加时，圆心的干涉级别就越来越高，就看到圆条纹一个一个从中心“冒”出来；反之，当d减小时，条纹一个一个向中心“缩”进去。
每当“冒出”或“缩进”一条条纹时，d就增加或减少1/2λ。
所以，若已知波长λ就可以从“冒出”或“缩进”的条纹数而知道M 1移动的距离，这就是长度计量原理。
反之，若已知移动的距离和条纹数，就可以从公式（2）测出波长λ来。
（二）等厚干涉的直条纹当M 1和'2M 相距不远且成微小夹角α时，如图3所示。
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，通过干涉条纹的观察和测量，计算出光波的波长值。
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。
它由半反射镜、全反射镜和分束器组成。
当一束光通过分束器后，被分成两束光线，分别经过两条光路后再次汇聚在一起，形成干涉现象。
通过调节其中一条光路的长度，使得两束光线的光程差为整数倍的波长，从而观察到明暗条纹，通过计算光程差的变化，可以得到光波的波长值。
实验步骤：
1. 调整迈克尔逊干涉仪，使得两束光线在屏幕上形成清晰的干涉条纹。
2. 通过微调其中一条光路的长度，观察干涉条纹的变化，并记录下对应的光程差值。
3. 根据光程差的变化，计算出光波的波长值。
实验结果：
通过实验观察和测量，得到了一系列光程差值，并通过计算得到了光波的波长值。
实验结果与理论值相符，证明了迈克尔逊干涉仪可以有效地测量光波的波长。
实验总结：
本次实验通过迈克尔逊干涉仪成功测量了光波的波长，实验结果准确可靠。
同时，实验过程中也发现了一些误差和不确定性，需要进一步改进和完善实验方法。
通过本次实验，加深了对光波性质和干涉现象的理解，为今后的光学实验打下了良好的基础。
迈克尔逊干涉仪测波长差1
迈克尔逊干涉仪【实验目的】1．掌握迈克尔逊干涉仪的调节技术。
2．观察等倾干涉条纹，测量钠双线的波长差。
3．了解不同光源相干长度的差异。
【实验仪器】迈克尔逊干涉仪，氦氖激光器，钨丝灯，钠光灯。
【实验原理】1．如果照射干涉仪的扩展光源，其光谱是由两个波长靠的很近的光谱双线1λ 和2λ(λλλ∆+=12)组成，它们的光强相近，并且M 1和M 2’ 平行的状态。
假如在1d d =时，我们从i 反射角方向上看到了1λ的1k 级亮条纹，同时又看到了2λ的2k 级暗条纹，则有22111)5.0(c o s 2λλ+==k k id (1k ，2k 为整数) (1)则1λ的一套亮条纹恰与2λ的一套暗条纹相重，视场一片均匀，可见度为零。
移动M 1镜，使d 逐渐增加，则两套同心圆条纹都由中心往外涨出。
但因12λλ≠，所以涨出的快慢不同。
若从1d 增加到2d 的过程中，在同一个i 方向上1λ涨出了（5.0+Δk ）个条纹，而2λ涨出了Δk 个条纹，则有22112)5.0()5.0(cos 2λλΔk k Δk k i d ++=++=显然，这时视场中两套亮同心条纹相重，条纹清楚可见，继续将d 由2d 增加到3d ，若1λ涨出(1'+Δk )个条纹，2λ涨出'Δk 个条纹，则有2'21'13)5.0()1(cos 2λλΔk k Δk k i d ++=++= (2)此时视场可见度又为零。
由式(1)、(2)得'1k /∆=∆λλ (3)式(2)-(1)： ()213'2'1'13c o s)(21c o s )(2λλλi d d Δk Δk Δk id d -=⇒=+=-令)(13d d Δd -= 当0=δ时 2'2λΔdΔk =(4)将(4)代入(3)式 有 d221∆=∆λλλ 212λλλ=Δd22λλ=∆ (5)2．相干长度Δm考虑等倾条纹时视场中心处0=i 的情况。
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英文回答：The Michelson Interferometer is a highly sensitive and precise measuring instrument invented by Albert A. Michelson in the late 19th century. It utilizes the principle of interference to accurately determine the wavelength of light. The interferometer is an invaluable tool for physicists as it aids in unraveling the mysteries of the universe's fundamental structure and the nature of light itself.Principle of Operation:The Michelson Interferometer consists of two perpendicular arms, each containing a mirror. Light from a coherent source is split into two beams using a beam splitter, with each beam traveling down one arm of the interferometer. The beams are then reflected back by the mirrors and recombined at the beam splitter, where theyinterfere with each other. Depending on the path length difference between the two arms, the interference can be either constructive or destructive.Measurement of Wavelength:To measure the wavelength of light, one arm of the interferometer is adjusted, causing a shift in the interference pattern. By carefully measuring the distance moved by the mirror, one can calculate the path length difference between the two arms. The wavelength of the light is then determined using the following formula:```。
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英文回答：Introduction。
The Michelson interferometer is a device that uses interference to measure the wavelength of light. It was invented by Albert Michelson in 1881, and it is still used today in a variety of applications, such as spectroscopy and laser metrology.The Michelson interferometer works by splitting a beam of light into two beams, which are then reflected by mirrors and recombined. The path lengths of the two beams are different, so when they are recombined, they interfere with each other. The interference pattern can be used to measure the wavelength of the light.Experimental Setup。
The Michelson interferometer is a relatively simple device to set up. It consists of the following components:A light source。
A beam splitter。
Two mirrors。
A detector。
The light source is typically a laser, which produces a beam of monochromatic light. The beam splitter is a device that splits the beam of light into two beams. The two mirrors are placed at the ends of the two beams, and they reflect the beams back to the beam splitter. The detectoris placed in the path of the recombined beams, and it measures the intensity of the light.Experimental Procedure。
迈克尔干涉仪测钠光波长及钠双线波长差
迈克尔干涉仪测钠光波长及钠双线波长差实验者：鲍健指导老师：李雪梅【摘要】 WSM-T-Ⅱ型台式迈克尔逊干涉仪是一种新颖的精密干涉仪器，文中在实验原理和方法等方面对迈克尔逊干涉仪测量钠光波长及双线光程差实验得出的数据进行了计算和分析，验证了理论数据，与预期效果相符，达到了实验目的。
分析得出钠双线波长差可以较精确得测量玻璃等透明体的折射率。
【关键字】迈克尔逊干涉仪、钠波长、钠双线波长差、折射率一、引言迈克尔逊干涉仪是用分振幅的方法来实现干涉的光学仪器，最初用于著名的以太漂移实验。
它在基本结构和设计思想上给科学工作以重要启迪，为后人研制各种干涉仪打下了基础。
它在物理学中有十分广泛的应用，如用于研究光源的时间相干性，测量气体、固体的折射率和进行微小长度测量等。
本实验就是用迈克尔干涉仪来测定钠光波长和钠双线波长差。
由于钠光干涉性比激光差，该实验成功率不高，本文通过查阅大量文献对传统测量、调节方法进行改进，对提高干涉条纹清晰度问题提出了解决方法并取得了不错的成效。
二、设计原理钠黄光是由波长λ1=589.0 nm,λ2=589.6 nm 的双线组成，两者波长差很小。
这两条光谱线是钠原子从 3p 跃迁到 3S 状态的辐射。
每条光谱有各自的宽度，故属于单色光可作为迈克尔逊干涉仪的光源。
当用它来做光源时，两条谱线各自形成的干涉条纹在视场中相互叠加。
由于波长不同，当光程差发生变化时，干涉条纹清晰度会发生周期性变化。
仪器光路图如上图，从光源S发出的一束光，经分光棱镜G，被分为互相垂直的两束光（1）和（2），这两束光分别射向互相垂直的全反射镜M1和M2，经M1和M2反射后又汇于分光棱镜G，这两束光再次被G分束。
它们各有一束按原路向光源方向返回，同时各有一束光朝E方向射出。
由于光线（1）和（2）为相干光束，因此，我们在E方向上观察得到干涉条纹。
图中M2′是M2被G反射形成的虚象。
从E处看，两束相干光是从M1和M2′反射而来。
迈克尔逊干涉仪误差分析
迈克尔逊干涉仪误差分析1. 引言迈克尔逊干涉仪是一种常用于测量光程差的仪器，在各种光学实验和精密测量中广泛应用。
然而，由于各种原因，干涉仪的测量结果可能会受到误差的影响。
了解和分析这些误差对于准确测量和理解干涉现象至关重要。
2. 波长误差迈克尔逊干涉仪基于光的干涉现象，而光的波长是干涉仪测量的重要参数之一。
如果波长误差较大，将导致测量结果的不准确性。
波长误差可能来自于光源的波长不精确、干涉物镜的折射率误差等因素。
因此，在使用干涉仪进行测量之前，必须对光源和干涉物镜的波长进行精确校准。
3. 角度误差迈克尔逊干涉仪中的平台、反射镜等部件的角度误差会导致干涉现象的变化。
这些角度误差可能来自于仪器制造过程中的加工精度问题，或者在使用过程中由于机械振动等外部因素导致。
角度误差将引起光束的偏转，进而影响干涉图样的清晰度和位置。
因此，在使用干涉仪进行测量时，必须对仪器的角度进行精密校准和调整。
4. 环境误差迈克尔逊干涉仪对环境条件非常敏感。
例如，温度的变化会导致光路长度的改变，从而影响干涉现象的测量结果。
此外，空气中的振动、湿度等因素也会对干涉仪的测量结果产生影响。
为了减小环境误差的影响，需要在实验室中提供稳定的温度和湿度环境，并使用隔音装置来减小振动干扰。
5. 光学元件误差迈克尔逊干涉仪中使用的光学元件如分光镜、反射镜等都有一定的制造误差。
这些误差会导致光束的不均匀分布和偏移，从而影响干涉图样的形状和位置。
为了降低光学元件误差对测量结果的影响，需要选择质量优良的光学元件，并进行严格的质量控制。
6. 其他误差除了以上几种常见的误差来源外，还有一些其他因素可能对迈克尔逊干涉仪的测量结果产生影响。
例如，光源的强度波动、光电探测器的灵敏度误差等都可能导致测量结果的偏差。
在实际测量过程中，需要注意并排除这些潜在误差源的影响。
7. 误差分析与优化对迈克尔逊干涉仪的误差进行分析和优化是实现准确测量和高精度实验的关键。
通过定量分析不同误差源的影响，可以制定相应的措施来降低误差。
用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告
⽤迈克尔逊⼲涉仪测量光波的波长实验报告⼀、名称：⽤迈克尔逊⼲涉仪测量光波的波长⼆、⽬的：1、了解迈克尔逊⼲涉仪的结构和⼲涉条纹的形成原理。
2、通过观察实验现象，加深对⼲涉原理的理解。
3、学会迈克尔逊⼲涉仪的调整和使⽤⽅法。
4、观察等倾⼲涉条纹，测量激光的波长。
三、实验器材：迈克尔逊⼲涉仪、He-Ne 激光。
四、原理：迈克尔逊⼲涉仪光路如图所⽰。
当1M 和'2M 严格平⾏时，所得的⼲涉为等倾⼲涉。
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，它们将处于同⼀级⼲涉条纹，并定位于⽆限远。
这时，图中E 处，放⼀会聚透镜，在其共焦平⾯上，便可观察到⼀组明暗相间的同⼼圆纹。
⼲涉条纹的级次以中⼼为最⾼，在⼲涉纹中⼼，应为i=0，由圆环中⼼出现亮点的条件是λk d ==?2，得圆⼼处⼲涉条纹的级次λd k 2=。
当1M 和'2M 的间距d 逐渐增⼤时，对于任⼀级⼲涉条纹，例如第k 级，必定以减少其k i cos 的值来满⾜λk i d k =cos 2，故该⼲涉条纹向k i 变⼤（k i cos 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2λ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个“陷⼊”中⼼，且每陷⼊⼀个条纹，间距的改变亦为2λ。
因此，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，若有N 个条纹从中⼼涌出时，则表明1M 相对于'2M 移动了2dd =?，已知1M 移动的距离和⼲涉条纹变动的数⽬，便可确定光波的波长。
五、步骤：1、仪器设计成微动⿎轮转动时可带动粗动⼿轮转动，但粗动⼿轮转动不能带动微动⿎轮转动（它只带动M1镜运动），为防⽌粗动⼿轮与微动⿎轮读数不⼀致⽽⽆法读数或读错数的情况出现（如粗动轮指整刻度处，⽽微动轮不指在零刻度处），在读数前应先调整零点。
实验中如何利用迈克尔逊干涉仪测量波长
实验中如何利用迈克尔逊干涉仪测量波长迈克尔逊干涉仪是一种精密的光学仪器，它可以用来测量光的波长。
在实验中，我们可以利用迈克尔逊干涉仪进行波长的测量。
下面将介绍如何使用迈克尔逊干涉仪进行测量。
一、实验原理迈克尔逊干涉仪的原理基于干涉现象。
当两束光线相遇时，会产生干涉现象，干涉结果取决于两束光线的相位差。
迈克尔逊干涉仪利用分束镜将光线分成两束，然后通过反射后再次汇聚在一起。
当两束光线的光程差为波长的整数倍时，会出现干涉加强的现象。
二、实验步骤1. 准备工作a. 将迈克尔逊干涉仪放置在平稳的台面上，并调整好仪器的位置。
b. 连接光源和暗箱，确保光线的稳定和准直。
c. 调整迈克尔逊干涉仪的镜子，使得两束光线重合在同一点上。
2. 调整干涉仪a. 调节分束镜，使得两束光线均匀地进入迈克尔逊干涉仪的两个臂。
b. 通过调节反射镜的位置，使得两束光线反射后再次汇聚在一起。
c. 调节干涉仪的干涉条纹，使得条纹清晰可见。
3. 测量波长a. 将待测光线引入迈克尔逊干涉仪中。
b. 通过调节反射镜的位置，使得干涉仪的干涉条纹移动一个完整的周期。
c. 测量反射镜平移的距离，并记录下来。
d. 根据已知的光程差计算出波长的值。
三、实验注意事项1. 实验环境应尽量保持稳定，避免光源或干涉仪的位置移动。
2. 测量时要保持精确，使用精密的测量仪器进行测量。
3. 要注意光源的稳定性和准直性，确保光线的质量。
四、实验结果分析根据测得的光程差和已知的光程差计算出的波长值，可以比较两者的差异。
如果实验结果与已知值较为接近，说明实验结果比较准确。
五、实验应用利用迈克尔逊干涉仪测量波长的方法可以广泛应用于科学研究领域，如物理学、光学以及材料科学等。
同时，该方法的精确性和准确性也使得它成为工业生产中常用的测量手段。
总结：通过迈克尔逊干涉仪测量波长是一种常用的方法，可以实现对光的波长进行准确测量。
在实验中，我们需要根据实验原理进行仔细调整和操作。
同时，实验结果的分析与实际应用也是不可忽视的。
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。
用迈克尔逊干涉仪测光波波长和波长差
评分：大学物理实验设计性实验实验报告实验题目：用迈克尔逊干涉仪测光波波长和波长差班级：电气07--2 班姓名：朱伯聪学号：07034020235指导教师：方运良茂名学院技术物理系大学物理实验室实验日期：200 8 年11 月27 日实验提要实验课题及任务《用迈克尔逊干涉仪测光波波长和波长差》实验课题任务是：给定的仪器是迈克尔逊干涉仪、钠光钉，运用所学的光的干涉理论，结合所给的仪器，设计出实验方案，测量出钠黄光的波长差λ∆。
学生根据自己所学的知识，并在图书馆或互联网上查找资料，设计出《用迈克尔逊干涉仪测光波波长和波长差》的整体方案，内容包括：写出实验原理和理论计算公式，研究测量方法，写出实验内容和步骤，然后根据自己设计的方案，进行实验操作，记录数据，做好数据处理，得出实验结果，写出完整的实验报告，也可按书写科学论文的格式书写实验报告。
设计要求⑴ 通过查找资料，并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书，了解仪器的使用方法，找出所要测量的物理量，并推导出波长及波长差的计算公式，在此基础上写出该实验的实验原理。
⑵ 选择实验的测量仪器，设计出实验方法和实验步骤，要具有可操作性。
⑶ 实验结果用标准形式表达，即用不确定度来表征测量结果的可信赖程度。
⑷ 要求在测量波长时测量次数为10次，（101~d d ，初始位置0d 也要测量），测量波长差时测量次数为6-10次（初始位置0l 也要测量），用逐差法处理数据。
⑸ 分别计算波长及波长差的百分差。
实验仪器迈克尔逊干涉仪、钠灯。
问题提示钠光灯发出的光，其中两条主谱线的波长和强度都很接近，在迈克尔逊干涉仪中将独立地发生干涉条纹，两组条纹叠加的结果使干涉条纹的视见度的发生周期性变化，实验时只要测出邻两个视见度最差(也可以是间隔n 个视见度最差)的鼓轮读数d ∆，利用迈克尔逊干涉实验得到的计算公式找出它们的内在联系，导出波长差的计算公式d∆=∆22λλ，即可求出波长差。
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报告。
实验名称，迈克尔逊干涉仪测量光波的波长。
实验目的，通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，了解干涉仪
的原理和应用。
实验器材，迈克尔逊干涉仪、光源、准直器、透镜、标尺、测
微眼镜等。
实验原理，迈克尔逊干涉仪利用光的干涉现象测量光波的波长。
当两束光波经过分束镜后再合并，如果它们的光程差是波长的整数倍，就会产生干涉条纹。
通过测量干涉条纹的间距，可以得到光波
的波长。
实验步骤：
1. 将光源接入迈克尔逊干涉仪，使光线尽可能垂直地射入分束镜。
2. 调整分束镜和反射镜，使两束光线在干涉仪内部相遇并产生干涉条纹。
3. 使用测微眼镜测量干涉条纹的间距，并记录下来。
4. 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，通过实验测量得到光波的波长为λ=600nm。
实验结论，通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，我们成功地得到了光波的波长，并且加深了对干涉仪的原理和应用的理解。
存在问题及改进措施，在实验中，我们发现在调整分束镜和反射镜的过程中比较困难，需要更加细心和耐心。
在以后的实验中，应该更加注意调整光路，以确保实验的准确性。
实验人员签名，_________ 日期，_________。
用迈克尔逊干涉仪测光波波长和波长差
用迈克尔逊干涉仪测光波波长和波长差
迈克尔逊干涉仪最初是英国物理学家威廉·迈克尔逊在1870年创造的，它是一种用于测量光的机器，可以测量光的波长，以及两个光射线之间的相对频率和波长差。
迈克尔逊干涉仪一被发明就得到了广泛的应用，比如用于检测光谱中光束之间的频率差，识别不同层分布的气体对应的波长，甚至是用来测量小行星之间的距离更是如此。
由于迈克尔逊干涉仪的测量原理只允许检测较高的精确度，因此它的使用范围非常广泛，从科学研究到实际应用，从测量波长差到检测光束，迈克尔逊干涉仪都扮演着重要的角色。
迈克尔逊干涉仪的工作原理可以归纳为：将一束光分割为光束1和光束2，两束光遵循波动性原理同时代入到干涉仪里，会在中央出现相干蝶图，这就是芸芤效应，蝶图后面会出现分散线，接着将分散线图转换成函数，可得知两水平都在它们保持相等频率和波长时出现的位置。
迈克尔逊干涉仪可以测量光的波长和两个光线之间的波长差，只要在特定的普朗克数据时，记录分散线的位置，就可以绘出一条snell线，snell线越直，就表示光的波长差越小；而两条条干涉线之间的角度，就可以测量出波长。
此外，迈克尔逊干涉仪的测量过程也是可重复的，重复测量的结果表明，这种试验所测得的结果是可信的。
总而言之，迈克尔逊干涉仪是一种可靠精准的光学测量方法，可以测量一种电磁波（如：光）的波长或两种电磁波之间的波长差，它的实际应用非常广泛，可以帮助我们获得非常有用的物理数据。
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。
用迈克尔逊干涉仪测光波波长和波长差
评分：大学物理实验设计性实验实验报告实验题目：用迈克尔逊干涉仪测光波波长和波长差班级：XXX姓名：XXX 学号：XX指导教师：邓锂强茂名学院技术物理系大学物理实验室实验日期：200 7 年11月29日实验21 用迈克尔逊干涉仪测光波波长和波长差实验提要实验课题及任务《用迈克尔逊干涉仪测光波波长和波长差》实验课题任务是：给定的仪器是迈克尔逊干涉仪、钠光钉，运用所学的光的干涉理论，结合所给的仪器，设计出实验方案，测量出钠黄光的波长差λ∆。
学生根据自己所学的知识，并在图书馆或互联网上查找资料，设计出《用迈克尔逊干涉仪测光波波长和波长差》的整体方案，内容包括：写出实验原理和理论计算公式，研究测量方法，写出实验内容和步骤，然后根据自己设计的方案，进行实验操作，记录数据，做好数据处理，得出实验结果，按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。
设计要求⑴ 通过查找资料，并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书，了解仪器的使用方法，找出所要测量的物理量，并推导出波长的计算公式，在此基础上写出该实验的实验原理。
⑵ 选择实验的测量仪器，设计出实验方法和实验步骤，要具有可操作性。
⑶ 在分光计上观察反射光的偏振现象，测定起偏角。
⑷ 应该用什么方法处理数据，说明原因。
⑸ 实验结果用标准形式表达，即用不确定度来表征测量结果的可信赖程度。
实验仪器迈克尔逊干涉仪、白炽灯与毛玻璃屏。
问题提示钠光灯发出的光，其中两条主谱线的波长和强度都很接近，在迈克尔逊干涉仪中将独立地发生干涉条纹，两组条纹叠加的结果使干涉条纹的视见度的发生周期性变化，实验时只要测出邻两个视见度最差(也可以是间隔n 个视见度最差)的鼓轮读数d ∆，重复五取平均值，利用迈克尔逊干涉实验得到的相干公式找出它们的内在联系，导出波长差的计算公式d∆=∆22λλ，即可求出波长差。
钠黄光较强的两条主谱线的波长分别为nm 5891=λnm 6.5892=λ，nm 3.589=λ。
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评分：大学物理实验设计性实验实验报告实验题目：用迈克尔逊干涉仪测光波波长和波长差班级：自动化（1）班姓名：陈杰学号：********指导教师：魏同利实验日期：2011 年12月23日用迈克尔逊干涉仪测光波波长和波长差实验提要实验课题及任务《用迈克尔逊干涉仪测光波波长和波长差》实验课题任务是：给定的仪器是迈克尔逊干涉仪、钠光钉，运用所学的光的干涉理论，结合所给的仪器，设计出实验方案，测量出钠黄光的波长差λ∆。
学生根据自己所学的知识，并在图书馆或互联网上查找资料，设计出《用迈克尔逊干涉仪测光波波长和波长差》的整体方案，内容包括：写出实验原理和理论计算公式，研究测量方法，写出实验内容和步骤，然后根据自己设计的方案，进行实验操作，记录数据，做好数据处理，得出实验结果，按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。
设计要求⑴ 通过查找资料，并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书，了解仪器的使用方法，找出所要测量的物理量，并推导出波长的计算公式，在此基础上写出该实验的实验原理。
⑵ 选择实验的测量仪器，设计出实验方法和实验步骤，要具有可操作性。
⑶ 在分光计上观察反射光的偏振现象，测定起偏角。
⑷ 应该用什么方法处理数据，说明原因。
⑸ 实验结果用标准形式表达，即用不确定度来表征测量结果的可信赖程度。
实验仪器迈克尔逊干涉仪、白炽灯与毛玻璃屏。
问题提示钠光灯发出的光，其中两条主谱线的波长和强度都很接近，在迈克尔逊干涉仪中将独立地发生干涉条纹，两组条纹叠加的结果使干涉条纹的视见度的发生周期性变化，实验时只要测出邻两个视见度最差(也可以是间隔n 个视见度最差)的鼓轮读数d ∆，重复五取平均值，利用迈克尔逊干涉实验得到的相干公式找出它们的内在联系，导出波长差的计算公式d∆=∆22λλ，即可求出波长差。
钠黄光较强的两条主谱线的波长分别为nm 5891=λnm 6.5892=λ，nm 3.589=λ。
必答问题⑴ 定域干涉与非定域干涉的区别？ ⑵ 提出减少误差的方法。
评分参考 (10分)⑴ 正确的写出波长计算公式，2分； ⑵ 正确的写出波长差计算公式，3分；⑶ 写出实验内容、步骤及判定方法，2.5分；⑷ 写出完整的实验报告，2.5分；(其中实验数据处理，1分；实验结果，0.5分，回答问题0.5分×2=1分)提交整体设计方案时间学生自选题后2~3周内完成实验整体设计方案并提交。
提交整体设计方案，要求电子版。
用电子邮件发送到指导教师的电子邮箱里。
参考书籍《大学物理实验》陆廷济 胡德敬 陈铭南 主编 《光学教程》姚启钧原著[实验目的]1.了解迈克尔逊干涉仪的结构，掌握其调节和使用方法。
2.了解迈克尔逊干涉仪的设计原理。
3.通过观察实验想象，加深对干涉原理的理解。
4.学会测定钠黄光的波长和钠双线的波长差。
[实验仪器]迈克尔逊干涉仪，钠光灯，毛玻璃屏。
[实验原理] 1.迈克尔逊干涉仪的主体结构（如图21-1和图21-2所示）（１）底座底座由三个调平螺丝9支撑，调平后可以拧紧锁 图21-1紧圈10以保持座架稳定。
（２）导轨导轨7被固定在底座上。
（３）拖板部分拖板是一块平板，反面做成与导轨吻合的凹槽，装在导轨上，下方是精密螺母，丝杆穿过母，当丝杆旋转时，拖板能前后移动，带动固定在其上的移动镜11（M2）在导轨面上滑动，实现粗动。
M2是一块很精密的平面镜，表面镀有金属膜，具有较高的反射率，垂直地固定在拖 板上，它的法线严格地与丝杆平行。
倾角可分别用镜背后面的三颗滚花螺丝13来调节，各螺丝的调节范围是有 图21-2 限度的，如果螺丝向后顶得过松在移动时，可能因震动而使镜面有倾角变化，如果螺丝向前顶得太紧，致使条纹不规则，甚至可能将螺丝丝口打滑或平面镜破损。
8（４）定镜部分定镜M1与M2是相同的一块平面镜，固定在导轨框架右侧的支架上。
通过调节水平拉簧螺钉15使M1在水平方向转过一微小的角度，能够使干涉条纹在水平方向微动；通过调节其上的垂直拉簧螺钉16使M1在垂直方向转过一微小的角度，能够使干涉条纹上下微动；与三颗滚花螺丝13相比，15、16改变M1的镜面方位小得多。
定镜部分还包括分光板N1和补偿板N2。
（５）读数系统和传动部分〈１〉移动镜11（M2）的移动距离毫米数可在机体侧面的毫米刻尺5上直接读得。
〈２〉粗调手轮2旋转一周，拖板移动1mm,即M2移动1mm，同时，读数窗口3内的鼓轮也转动一周，鼓轮的一圈被等分为100格，每格为0.01mm，读数由窗口上的基准线指示。
〈３〉微调手轮1每转过一周，拖板移动0.01mm，可从读数窗口3中可看到读数鼓轮移动一格，而微调鼓轮的周线被等分为100格，则每格表示为0.0001mm。
所以，最后读数应为上述三者之和，可估读到0.00001mm。
2.迈克尔逊干涉仪的光路图及其分析（1）如图21-3所示，M1与M2是两片精细磨光平面反射镜，其中M1是固定的，M2用旋钮控制，可作微小移动，N1和N2是两块厚度和折射率相同且彼此准确平行的玻璃片。
在N1的一个表面上镀有半透明的薄银片（图21-3中用粗黑线表示），使照射在N1上的光线，一半反射，一半透射,故称为分光板。
N1、N2相互平行且与M1、M2倾斜成45度角。
（2）光源S发出的光线，射入N1，一部分经薄银层反射向M2传播，如图21-3的光线1，经M2反射后，再穿过N1向Y处传播，如图中光线Ⅰ，另一部分穿过薄银层，如图21-3的光线2，经N2后射到M1反射回来再穿过N2，经薄银层反射也向Y传播，如图21-3的光线Ⅱ。
光线线，在Y处可以看到干涉条纹（实验中通过毛玻璃屏观察）。
由于光线1前后通过N1三次，光线2只有一次，而是为了使光线1、2分别穿过等厚的玻璃片三次，从而避免了因光线所经路程不等引起较大的光程差，故N2称为补偿板。
（3）设想镀银层所形成的M1虚象是M1*，由于M1和M1*相对于薄银层的位置是对称的，故虚象M1*在M2附近。
M1的反射线Ⅱ可以看成从M1*处反射过来的。
M2与M1*形成“空气薄膜”，与玻璃拨薄膜的干涉情况完全相似。
3.单色光波波长的测量原理当M2与M1*互相平行（即M1与M2严格垂直）时，得到的是等倾干涉条纹，其干涉图样位于无穷远处，若在Y处放一个毛玻璃屏，可观察到一圈圈的同心圆干涉条纹。
设光源中任一束光以入射角i 射到“空气薄膜”表面，其光程差为：δ=2dcosi （21-1）对于k级亮条纹满足：δ=2dcosi=kλ（21-2）在同心圆的圆心处i=0,干涉条纹的级数最高，此时△=2d=kλ（21-3）当移动M1使间距d增大时，圆心的干涉级次增加，可看到中心条纹一个个向外冒出；当使间距d减小时，中心条纹一个个向内缩进。
每冒出或缩进一个条纹时，d就相应的增加或减少λ／2。
若测出M2移动的距离△d，数出相应的冒出或缩进的条纹个数△k，就可以算出钠黄光的波长为：λ=2△d／△k （21-4）4.钠光的双线波长差的测量原理钠光灯发出的光，其中两条主谱线的波长(钠双线的波长分别为λ1=589.0和λ2=589.6)和强度都很接近，在迈克尔逊干涉仪中将独立地发生干涉条纹，两组条纹叠加的结果使干涉条纹的视见度的发生周期性变化。
当光程差满足条件：δ1=k1λ1=(2 k1+1)22 λ(k1=0,1,2……)在一种光的明条纹处，另一种光出现暗条纹，导致在整个视场中将看不到干涉条纹，即称之为零视度。
同样，当光程差满足条件：δ2= k2λ1=[2( k2+1)+1]22 λ（k2=0,1,2……）此时，视见度也为零，所以连续两次出现光程差的变化为δ2-δ1= （k2-k1）λ1=（k2-k1+1）λ2(21-5)又由于δ2-δ1=2△d (21-6)(其中△d为M2移动的距离，在干涉仪上可以直接读出来)因为λ1、λ2相当接近，所以有λ1λ2=2⎪⎭⎫⎝⎛－λ（21-7）由（21-5）、（21-6）、（21-7）三式即可得波长差：△λ=λ1-λ2=1221δδλλ－ =122δδλ－－⎪⎭⎫⎝⎛=d∆⎪⎭⎫⎝⎛22－λ（21-8）5.定域干涉与非定域干涉（1）用迈克尔逊干涉仪可观察到定域干涉和非定域干涉，这取决于光源的性质。
（2）定域干涉又分为等倾干涉和等厚干涉，这取决于M1和M2是否垂直，也就是说M2与M1*是否平行，当平行时为等倾干涉，当用一定的小角度时，为等厚干涉。
当使用扩展的面光源时，只能获得定域干涉，形成的干涉条纹都有一定的位置。
（3）发出的光，经凸透镜L后会聚S点。
S点可看做一点光源，经N1、M2、M1*的反射，也等效于沿轴向分布的2个虚光源S１′、S２′所产生的干涉。
因S１′、S２′发出的球面波在相遇空间处处相干，所以观察屏Y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。
[实验步骤]1.迈克尔逊干涉仪的调节（其结构图见图21-1和21-2）（1）认识仪器的各个部件，了解其使用和调节方法。
（2）调节底座上的三只调平螺丝9，使仪器大致水平，而后旋紧紧圈10，以保持座架稳定。
（3）放置好钠光灯的位置，调整光路，使钠光灯，分光板中心，全反射镜M1的中心在同一直线上。
转动粗动手轮2，使得M1与M2到G1的距离大致相等（即拖板标志线在主尺32 cm 位置）。
再调节M2，使得M1、M2与N1、N2成45度角，即M1⊥M2，N1∥N2。
（实验室中的仪器一般N1、N2已调好，基本上不需要调动）（4）打开钠光灯开光，使其正常发光。
光源与分光板N1插入毛玻璃屏（在毛玻璃屏上画上个十字）用眼睛在投影屏处透过N1直视M2镜，可以看到两个十字象，细心调节M1镜后面的三个螺丝使两个十字重合，如果难以重合，可略微调节一下M2镜后的三个螺丝。
当两个十字完全重合时，就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，移动一下M2镜移动的位置,一旦重合，等倾干涉条纹就会出现。
（5）出现干涉条纹后，调节M1附近的水平拉簧螺钉15和垂直拉簧螺钉16，使得出现的圆心干涉条纹的圆心在投影屏的中心。
用眼睛观察干涉条纹，当眼睛左右移动时，若条纹冒出或缩进则应调节水平拉15，当眼睛上下移动时，若条纹冒出或缩进则应调节垂直拉簧螺钉16，直到使眼睛移动时干涉条纹稳定为止。
2.钠光波长λ的测量轻微的调动微动手轮，以增大（或减小）d，观察干涉圆环的冒出（或缩进）现象。
然后确定其冒出或缩进（任选一种）。
确定M2镜的某一位置为起点，记录此时的位置d0,而后记录每冒出或缩进50个干涉圆环的M1镜的位置di，连续读取8数据（d1…d8）,应用逐差法算出─d∆=41 i30=∑（d4+i-di）再根据公式（21-4）λ=2—d∆／△k 算出λ。
3.钠双线的波长差的测量（1）通过调节观察确定视见度为零的位置：当调节到干涉条纹模糊时，注意其模糊程度，视见度在大概两个模糊临界点的中心，熟练掌握调节确定视见度的位置，确定视见度为零的的距离以便一下步骤的操作。