白光干涉试验
白光干涉条纹实验报告
一、实验目的1. 理解光的干涉现象，掌握干涉条纹的形成原理；2. 掌握使用白光进行干涉实验的方法；3. 观察并分析白光干涉条纹的特点。
二、实验原理干涉现象是指两束或多束光波相遇时，相互叠加，产生加强或减弱的现象。
白光是由多种不同波长的光混合而成，当白光照射到物体表面时，不同波长的光会发生干涉，从而形成彩色干涉条纹。
在实验中，我们利用白光照射肥皂膜，观察到干涉条纹。
肥皂膜是由肥皂水滴在玻璃板上形成的薄膜，其厚度在垂直方向上不均匀。
当白光照射到肥皂膜上时，部分光在肥皂膜的前后表面发生反射，反射光之间发生干涉，形成彩色干涉条纹。
三、实验仪器与材料1. 白光光源；2. 肥皂膜；3. 玻璃板；4. 白色屏幕；5. 毛细管；6. 精密尺。
四、实验步骤1. 将肥皂膜滴在玻璃板上，用毛细管调整肥皂膜的形状，使其厚度不均匀；2. 将白光光源照射到肥皂膜上，调整光源与肥皂膜的距离，使肥皂膜上形成清晰的干涉条纹；3. 观察肥皂膜上的干涉条纹，记录条纹的特点，如颜色、形状、间距等；4. 使用精密尺测量干涉条纹的间距，计算条纹间距与波长的关系。
五、实验结果与分析1. 观察到肥皂膜上出现彩色干涉条纹，条纹颜色从红色到紫色依次排列，间距不等；2. 使用精密尺测量干涉条纹的间距，发现红色条纹间距较大，紫色条纹间距较小；3. 根据实验结果，计算条纹间距与波长的关系，发现条纹间距与波长成正比。
六、实验结论通过白光干涉条纹实验，我们成功观察到彩色干涉条纹，并分析了条纹的特点。
实验结果表明，白光干涉条纹的形成是由于不同波长的光在肥皂膜上发生干涉，形成彩色干涉条纹。
此外，我们还发现条纹间距与波长成正比。
七、实验注意事项1. 实验过程中，要注意调整光源与肥皂膜的距离，使肥皂膜上形成清晰的干涉条纹；2. 观察干涉条纹时，要保持眼睛与肥皂膜的距离适当，避免因眼睛位置变化导致条纹模糊；3. 在测量条纹间距时，要使用精密尺，提高测量精度。
八、实验总结白光干涉条纹实验是一个有趣的物理实验，通过观察和分析干涉条纹，我们可以了解光的干涉现象。
白光干涉条纹的调节及研究
迈克尔孙干涉仪测波长实验报告班级:计科(2)学号:090601247姓名:殷王佳实验名称:迈克尔孙干涉仪测白光波长实验目的:1、了解迈克尔孙干涉仪的结构、工作原理和实际应用2、迈克尔孙干涉仪的调节出白光的干涉条纹3、用迈克尔孙干涉仪调出激光干涉条纹4、在上基础上调出白光干涉条纹5、对白光的相干性进行研究实验仪器:1、迈克尔孙干涉仪2、半导体激光器3、白炽灯实验原理：右图为迈克尔孙干涉仪的光路图。
从光源S发出的光束射到玻璃板G1上，Ｇ１的前后两个表面严格平行，后比表面镀有铝或银的半反射膜。
光束被半反射膜分为强度相同的两支，图中（１）表示反射光，（２）表示透射光，两光经全反镜Ｍ１和Ｍ２反射后，再在Ｅ处相遇，形成干涉条纹。
Ｇ２为一补偿板。
（一）干涉图样的形成和分类：迈克尔孙干涉仪所产生的两相干光束是从Ｍ１和Ｍ２反射而来，因此可先画出Ｍ２被Ｇ１反射所成的虚像Ｍ２＇，研究干涉花样时，Ｍ２＇和Ｍ２完全等效。
（1）点光源产生的非定域干涉花样：光程差最大时，圆心所对应的级次最高，每生出一个或消失一个圆环，相当于两光距离改变了一个波长，即Ｍ１移动了半个波长。
设Ｍ１移动了距离，相应的生出或消失的圆环数目为Ｎ，则有：（1）等倾干涉花样：此时Ｍ１与Ｍ２＇互相平行，如图，入射光经Ｍ１和Ｍ２＇反射成为（１）（２），且相互平行，两光线的光程差.（2）等厚干涉花样：当Ｍ１和Ｍ２＇有一个很小的夹角时，Ｍ１与Ｍ２＇之间形成楔形空气薄层，就会出现等厚干涉条纹，如图所示。
如果入射角不大，则实验步骤：（１）调节迈克尔孙干涉仪，在毛玻璃屏上观察到干涉条纹。
ａ．两束光之间的光程差要小于光源的相干长度才能干涉。
干涉仪上Ｍ１的位置应该在３０毫米左右（从干涉仪左侧的毫米刻度尺上读出）。
ｂ．两束光之间的夹角需很小，干涉条纹才比较宽，眼睛才能分辨。
把半导体激光器前面的扩束镜转向下方，未经扩束的激光Ｍ１和Ｍ２反射后在毛玻璃片上形成两个光斑，调节Ｍ１和Ｍ２后面的螺丝，使这两个光斑严格重合，此时两光之间的夹角就很小了。
白光入射杨氏双缝干涉实验的现象
白光入射杨氏双缝干涉实验的现象哇，今天我们来聊聊一个非常酷的实验，杨氏双缝干涉实验！说起这个实验，嘿，那可真是科学界的小明星啊，简直闪闪发光，像个万众瞩目的明星一样。
想象一下，白光就像是一位乐队指挥，带着各种各样的乐器，准备演出一场精彩的音乐会。
这乐队里的乐器有低音的，有高音的，形成了五光十色的画面。
当这束白光照射到一面有两个小缝隙的屏幕上，哦，那真是太神奇了！就好比是乐队的乐器突然发现自己可以一起演奏出动听的旋律。
光线通过这两个小缝隙后，嘿，竟然就开始干涉了。
你想想，两个光波相遇时，就像两位舞者在舞池中相撞，有的相互拥抱，有的却又在对抗，产生了美丽的波纹。
结果就是，你会看到那种经典的明暗相间的条纹图案，简直像是给观众送上了一场视觉盛宴。
这条纹图案真是让人惊叹啊，明亮的地方就是光波叠加的结果，暗的地方呢，就是那些光波互相抵消，形成了一种“你死我活”的局面。
这时候，白光的不同波长就像是在演绎不同的乐章，蓝光和红光在这场音乐会中各显神通。
哎，光的速度快得让人目不暇接，根本不让人有喘息的机会。
看着这些条纹，就像是天上星星闪烁，或者海浪轻轻拍打着沙滩，让人觉得既神秘又美丽。
很多人可能会问，这些条纹到底是怎么形成的呢？光的干涉现象就像是人生的一个哲理，很多事情都是在看似无序中产生了有序的美感。
就像生活中，有时候我们总觉得一团糟，可就是这种“混乱”中，往往会迸发出不一样的火花。
说实话，看到这样的效果，心里那个小激动啊，简直无法形容。
科学家们用各种仪器不断地探索，发现光的本质就像一个谜团，令人欲罢不能。
你看，光线是波动的，又是粒子的，简直是双面间谍。
通过这个实验，咱们就能体会到光的奇妙与无穷。
要是能把这些条纹拍成照片，发到朋友圈，绝对能引起一波点赞潮，大家都会惊叹：“哇，这也太好看了吧！”再说了，这个实验不光是科学的奇迹，也是哲学的思考。
试想，生活中你我他，都是在这光与影的交错中寻找着自己的位置。
就像这两个缝隙，有时候我们也需要找到自己的“缝隙”，在合适的时机展现出自己最闪亮的一面。
白光干涉（ＰＤＦ）
白光干涉迈克尔逊干涉仪中的两束相干光各有一段光路在空气是分开的，在其中的一支光路中放进被研究对象而不会影响另一支光路，据此，本实验将用它测量透明薄片的厚度或折射率。
［实验目的］1、学习一种测量透明薄片厚度或折合率的方法；2、进一步了解光的干涉现象及其形成条件；3、学习调节光路的方法。
［实验原理］首先了解迈克尔逊干涉仪产生等倾干涉和等后干涉的原理（见迈克尔逊干涉其他实验内容）。
迈克尔逊干涉仪作为测量波长的最常见实验仪器，使用氦氖激光器观察非定域干涉条纹或使用钠光源观察定域干涉条纹。
通常情况下，我们看到的都是等倾干涉，由于光程差与波长的关系，此时，用白光作光源时，由于各种波长的光所产生的干涉条纹明暗交错重叠，无法观察到可见的条纹。
结合迈克尔逊干涉仪产生干涉的原理，可以发现，移动M 1与M 2’大至重合时，视场中会出现直线干涉条纹，我们称之为等厚干涉条纹，此时换上白光光源，即可见到彩色直条纹，其中中央为一黑（暗）条纹，两旁对称分布的彩色条纹，稍远处即看不到任何条纹。
所以找到等光程位置，是观察到白光干涉条纹的必要条件。
由式：2222)21(2)2sin 21(2cos 2δδδδd d d d d −=−≈−==Δ （1）可知，在中央条纹位置，d δ可忽略，则Δ＝2d ，所以中央为直线条纹。
白光干涉的主要应用内容有对一透明薄片的测量，当正常调出彩色条纹时，我们在光路中放置一折射率为n ，厚度为ι的均匀透明薄片，由于光程发生的改变：Δ′＝l（n-1），原所见的条纹移出视场，将M 1向G 1方向前移Δd＝Δ′/2，使彩色条纹重现，由式：)1(2'−=Δ=Δn d l （2） 给定n ，读出Δd，可计算出透明薄片的厚度ι，反之给定透明薄片厚度ι，可计算出n 。
［实验步骤］1、 按干涉仪说明书，以氦氖激光器作光源为例，用投影屏观察，先调出等倾圆条纹，并使条纹基本居中。
2、 转动粗动手轮，使条纹逐渐变粗，当圆条纹变成直条纹时（从一个弯曲方向向另一个弯曲方向改变时），调节固定镜的两个微调螺钉，使直条纹变成铅垂方向。
实验2.12利用白光干涉测定薄膜厚度测量
随着信息产业的发展，光学薄膜的需求不断增大，对器件特性的要求也越来越高。物 理厚度是薄膜最基本的参数之一，它会影响整个器件的最终性能，因此快速而精确地测量薄 膜厚度具有重要的意义。台阶仪是常用的厚度测试方法，然而它需要在样品上制作台阶，并 且测试中机械探针与样品接触，会对一些软膜的表面造成损伤，因而非破坏的光学手段是更 为理想的方法。
其中 a exp （- 4id / ）
此公式是在待测薄膜层的吸收较小的情况下推出的。r (n n0 ) /(n n0 ) ,如果精确计
算 ，n 应用 来代替。在吸收很小的情况下，其对计算结果的影响很小，并最后能得到方
程(2)，由于薄膜在吸收很小的区域，n、k 的变化不是很大，所以方程的极大和极小值出现 在
1、如图 3 所示，将 Y 型光纤一端标有光源的光纤与光纤光源连接。将标有光谱仪的一 端与光纤光谱仪连接。将探测端与薄膜测厚支架连接，并固定稳定。
图 3 实验原理图
2、软件安装后，按
可以开始测量。
3、保存参考光谱：取一块待测，未镀膜的光学基底，放置于光纤探测端下方，调整适
当的探测高度约 10mm，CCD 积分时间
如图 1 所示，在折射率为 n1 的基板上镀有复数折射率为 厚度为 d 的一层薄膜，放在
折射率为 n0 的空间。假定薄膜的复数折射率 n1 ik ，当一束光以幅度 A 从 n0 空间 垂直入射( 0 )到膜表面时(为便于分析，图中入射光有一定角度，实际测量中此角度一
般很小，对测量的影响可以忽略不 计)，由于多次反射，在膜上表面有一系列的反射光，它 们的幅 度分别为 A 、A 、A3⋯⋯
长的变化曲线就能够测量出来，这样可以根据每一波长计算出 k。 注意事项
白光干涉原理的应用实验
白光干涉原理的应用实验引言白光干涉是一种基于光的波动性质的现象，可以用来研究光的颜色、波长以及光线的干涉现象。
在实验中，我们将通过使用白光干涉原理进行一系列应用实验来深入了解和探索光的特性。
实验一：双缝干涉实验1.准备实验环境，将白光通过一狭缝，得到一条光线。
2.在光线传播的路径上设置两个狭缝，并调整其距离和宽度。
3.观察在屏幕上形成的干涉条纹，并尝试调整狭缝的间距和宽度，观察干涉条纹的变化。
4.记录和分析不同狭缝间距和宽度对干涉条纹的影响。
实验二：牛顿环实验1.在实验环境中放置一个平凸透镜。
2.在平凸透镜与平凹透镜之间放置一片薄薄的透明载玻片。
3.通过载玻片反射的白光在平凸透镜和平凹透镜之间形成干涉现象。
4.观察在载玻片周围形成的交替明暗环，称为牛顿环。
5.测量并记录不同半径的牛顿环，分析干涉现象与载玻片厚度之间的关系。
实验三：Michelson干涉仪实验1.准备一个Michelson干涉仪，包括一个光源、一块玻璃板、两个反射镜、一个半透镜和一个检测器。
2.调整反射镜和半透镜的位置和角度，使得从光源到检测器的光线路径尽可能相等。
3.观察在检测器上形成的干涉图样，可以是交替的黑白条纹或彩色的干涉条纹。
4.测量并记录不同干涉图样的特点，分析干涉仪的构成和光线路径对干涉现象的影响。
5.可以根据实验结果来计算测量光源的波长等参数。
结论通过以上实验，我们可以深入了解和应用白光干涉原理。
双缝干涉实验让我们观察到干涉条纹的变化规律；牛顿环实验帮助我们研究干涉现象与载玻片厚度之间的关系；Michelson干涉仪实验则使我们体验到干涉现象的多样性。
这些实验可以帮助我们更好地理解光的波动性质，进而应用于光学仪器、光学测量和光学工程等领域。
通过这些实验，我们对光的干涉现象有了更深入的理解，并且学会了如何应用干涉原理来进行实验。
这些实验不仅在理论上加深了我们对白光干涉的认识，也在实践中让我们掌握了光的干涉测量方法和调整光路的技巧。
白光干涉原理
白光干涉原理白光干涉是一种利用光的波动性质进行测量和分析的方法，它是光学干涉实验中的一种重要现象。
在白光干涉实验中，我们常常会用到干涉仪，例如杨氏双缝干涉仪和劈尖干涉仪等。
通过这些干涉仪，我们可以观察到白光干涉的现象，从而深入了解光的波动特性。
接下来，我们将详细介绍白光干涉的原理及相关知识。
首先，我们需要了解白光干涉的基本原理。
白光是由多种不同波长的光波组成的，因此它是由多种颜色的光混合而成的。
在白光干涉实验中，由于不同波长的光波具有不同的相位差，因此会出现干涉条纹的色散现象。
这就是所谓的白光干涉。
其次，我们来了解一下白光干涉的实验现象。
在杨氏双缝干涉实验中，当白光通过双缝后，不同波长的光波会产生不同的干涉条纹，从而形成一系列彩色的条纹。
这些彩色条纹的出现，正是由于白光的波长不同而导致的光程差的变化。
而在劈尖干涉实验中，同样会观察到白光干涉的现象，只不过是在劈尖的两个表面上发生的。
再者，我们需要了解白光干涉的应用。
白光干涉在实际生活中有着广泛的应用，例如在光学显微镜、干涉仪、激光技术等领域都有着重要的作用。
通过白光干涉技术，我们可以实现高精度的测量和分析，从而在科学研究和工程技术中发挥重要作用。
最后，我们需要总结一下白光干涉的特点和意义。
白光干涉是一种重要的光学现象，它揭示了光的波动性质，为我们深入了解光的本质提供了重要的实验依据。
通过对白光干涉的研究，我们可以更好地理解光的行为规律，为光学领域的发展和应用提供重要的理论基础。
综上所述，白光干涉是一种重要的光学现象，它揭示了光的波动特性，对于我们深入了解光的本质具有重要的意义。
通过对白光干涉原理的研究，我们可以更好地应用光学知识，推动光学领域的发展和应用。
希望通过本文的介绍，读者对白光干涉有了更深入的了解，能够进一步探索光学领域的奥秘。
迈克尔逊干涉仪白光干涉现象实验原理
迈克尔逊干涉仪白光干涉现象实验原理1. 引言嘿，朋友们，今天我们来聊一聊一个既神奇又有点儿“高大上”的话题——迈克尔逊干涉仪和它的白光干涉现象。
别被这个复杂的名字吓到，其实它就像是一场有趣的光的舞蹈。
想象一下，光线就像舞者，在舞台上尽情地旋转，跳跃，转着圈，最后竟然会形成一些美妙的花样，真是令人惊叹不已呀！咱们先把这个仪器的名字拆开说说。
迈克尔逊——这位老兄可不简单，他可是个大科学家。
不过，咱们今天不聊他的个人生活，而是上手操作他的“干涉仪”，把这个“高大上”的名字说得多简单就有多简单。
2. 干涉的原理2.1. 什么是干涉？首先，干涉的原理可以理解为光线的“相聚相对”。
你可以想象一下，两个小朋友在操场上同时向同一个方向跑，他们手里各自拿着一个气球，假设这两个气球的颜色不同。
当他们相遇的时候，气球的颜色可能会“重叠”，也就是说，通过这个碰撞，他们的气球会让你看到新奇的形状或颜色。
光也是这样的，两个光束碰到一起，就会形成一些新玩意儿。
2.2. 干涉仪的构造接下来，我们说说迈克尔逊干涉仪到底是个什么玩意儿。
它就像是一个光的舞台，有两个主要的“舞者”：一条光束从一个地方来，经过一个分束器（我们也可以叫它“舞台指挥”，嘿嘿），分成两条光束。
这两条光束就像是两支队伍，他们分别跑去不同的方向，经过不同的路径，然后又在另一个地方重新汇合在一起，展开一场“光的对决”。
就这样，两条光线在分束器以后，各自摸索着“路”，最后又在同一个地方会面。
这个地方就像是一个光影的舞台，准备迎接他们的“华丽重聚”。
而重聚后的效果，哦，那可是五彩缤纷，简直就是让人眼前一亮的视觉盛宴！3. 白光干涉的奇妙之处3.1. 为什么是白光？咱们的干涉现象用白光，有什么特别的吗？当然有！白光是我们日常生活中最常见的光，像阳光啊，灯光啊，都是白光。
可是，白光其实是由很多不同颜色的光混合而成的。
就像彩虹一样，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，每种颜色都有它独特的“个性”。
白光干涉原理的应用实例
白光干涉原理的应用实例1. 引言白光干涉原理是光学中一种重要的现象，它基于光的干涉现象，在白光条件下产生干涉。
通过对白光的干涉现象的研究和应用，我们可以实现许多有趣的实验和应用。
本文将介绍一些白光干涉原理的应用实例。
2. 鸽子洞实验鸽子洞实验是白光干涉的一个著名实例。
在这个实验中，我们使用一个白光源和两片狭缝，使得入射光通过两个狭缝后发生干涉。
通过观察干涉光的图样，我们可以看到彩色的光带，形成了一个漂亮的鸽子洞图案。
•实验步骤：1.准备一个白光源和两片狭缝。
2.将狭缝固定在一定距离内，使得入射光通过两个狭缝后发生干涉。
3.在干涉光的观察屏上观察干涉图样，并记录下所观察到的彩色光带。
•实验结果：–在观察屏上可以观察到一系列彩色光带，形成鸽子洞图案。
3. Michelson干涉仪Michelson干涉仪是一种利用白光干涉原理测量光程差的仪器。
它是由美国物理学家阿尔伯特·亨利·迈克尔逊发明的，被广泛应用于测量光速和其他光学研究中。
•仪器结构：–Michelson干涉仪由一个半透明镜片和两面反射镜组成。
–入射光经过半透明镜片分成两束光线，分别被反射到两面反射镜上，再通过半透明镜片重新合成到一束光线，产生干涉现象。
•工作原理：–光线在半透明镜片和反射镜之间传播时会发生干涉，通过测量干涉图样的变化，可以计算出光程差。
–利用该仪器，可以测量一系列光学现象，如测量光速、测量样品的折射率等。
4. 干涉滤光片干涉滤光片将白光传入光学干涉膜，并选择性地透射或反射特定波长的光，从而实现对光的颜色的控制。
干涉滤光片被广泛应用于显示技术、摄影和雷达等领域。
•工作原理：–干涉滤光片由多层干涉膜构成，这些干涉膜能够选择性地透射或反射特定波长的光。
–当白光通过干涉滤光片时，不同波长的光会产生干涉，只有特定波长的光透射，其他波长的光被反射或吸收。
•应用领域：–干涉滤光片被广泛应用于光学仪器、摄影镜头和显示设备等领域，用于提供特定颜色的光源或滤除不需要的光。
白光干涉_精品文档
白光干涉引言白光干涉是一种以白光为光源的干涉现象。
干涉现象是指两束或多束光波相互叠加形成干涉条纹的现象。
白光由许多不同波长的光波组成，因此在干涉中会出现一整套彩色的干涉条纹。
白光干涉广泛应用于光学领域，也为研究光的性质和干涉现象提供了重要的实验手段。
白光干涉的原理白光干涉的原理可以通过杨氏双缝干涉实验来解释。
在杨氏双缝干涉实验中，一束光通过一块有两个狭缝的屏幕后，会形成一组干涉条纹。
当白光通过这两个狭缝时，不同波长的光波会以不同的角度散射，因此在干涉条纹中可以观察到彩色的条纹。
干涉条纹的形成是由于光波的相干性。
相干性指的是两个光波的相位关系的稳定性。
当两束光波的相位差满足一定条件时，它们会相互干涉形成明暗相间的条纹。
在白光干涉中，不同波长的光波会产生不同的相位差，从而形成彩色的干涉条纹。
应用白光干涉在很多领域都有重要的应用。
以下是一些常见的应用：1. 厚度测量：白光干涉可以用来测量透明物体的厚度。
通过测量干涉条纹的间距或颜色的变化，可以推断出透明物体的厚度。
这在材料科学和工程中具有重要意义。
2. 反射率测量：白光干涉也可以用来测量材料的反射率。
通过分析反射光的干涉条纹，可以推断出材料的光学性质。
这对于研究透明材料的折射率和反射率具有重要意义。
3. 光学薄膜：白光干涉在光学薄膜的设计和表征中起着关键作用。
薄膜的干涉效应可以用来实现光学滤波器、反射镜和分光器等光学器件。
通过精确控制薄膜的厚度和折射率，可以实现对特定波长光的选择性传输或反射。
4. 激光干涉：白光干涉在激光器技术中也有重要应用。
激光干涉可以用来调谐激光器的输出波长和稳定性。
通过调整反射镜或干涉仪的位置，可以实现对激光器输出光波的准确控制。
结论白光干涉是一种以白光为光源的干涉现象。
它通过不同波长的光波的干涉叠加，形成彩色的干涉条纹。
白光干涉在光学领域的应用十分广泛，例如厚度测量、反射率测量、光学薄膜设计和激光器技术等。
这些应用不仅丰富了人们对光的认识，也为光学科学的发展做出了重要贡献。
白光干涉设计实验报告
一、实验目的1. 理解白光干涉的原理和实验方法。
2. 掌握白光干涉仪的设计与搭建。
3. 通过实验验证白光干涉现象，并分析其影响因素。
二、实验原理白光干涉实验是基于光的干涉原理，利用分振幅法产生双光束，当两束光相遇时，若光程差满足干涉条件，则会发生干涉现象。
白光干涉实验中，由于白光是由多种不同波长的光组成的，因此在实验过程中会出现彩色干涉条纹。
实验原理可概括为以下几点：1. 白光通过分束器分成两束光，一束光作为参考光，另一束光作为测量光。
2. 测量光经过样品，样品对光产生折射、反射等作用，从而改变光程。
3. 参考光和测量光在探测器处相遇，产生干涉现象。
4. 通过分析干涉条纹，可以研究样品的性质。
三、实验仪器与设备1. 白光光源2. 分束器3. 样品4. 探测器5. 信号处理器6. 计算机四、实验步骤1. 将白光光源发出的光束分为两束，一束作为参考光，另一束作为测量光。
2. 将测量光束通过样品，样品对光产生折射、反射等作用。
3. 参考光和测量光在探测器处相遇，产生干涉现象。
4. 将探测器采集到的信号传输至信号处理器进行处理。
5. 将处理后的信号传输至计算机进行分析。
五、实验结果与分析1. 干涉条纹的观察实验中，我们观察到探测器处产生了彩色干涉条纹。
条纹的间距、颜色、亮度等特性均与样品的性质有关。
2. 干涉条纹间距的计算根据干涉原理，干涉条纹间距Δx与样品的折射率n、光程差ΔL、光波长λ之间的关系为：Δx = λ ΔL / (2 n)通过测量干涉条纹间距，可以计算出样品的折射率。
3. 影响因素分析（1）样品的折射率：样品的折射率越高，干涉条纹间距越小，颜色越丰富。
（2）光程差：光程差越大，干涉条纹间距越大，颜色越明显。
（3）光波长：光波长越长，干涉条纹间距越大，颜色越明显。
六、结论通过本次实验，我们成功搭建了白光干涉实验系统，并观察到了彩色干涉条纹。
实验结果表明，白光干涉现象可以用于研究样品的性质，如折射率等。
白光干涉的原理
白光干涉的原理白光干涉是指利用光的干涉现象来研究白光的性质和特点的一种实验方法。
在白光干涉实验中，我们使用的是一束由各种波长的光组成的白光，这使得干涉现象更加复杂和有趣。
白光干涉的原理可以通过杨氏双缝干涉实验来进行解释。
杨氏双缝干涉实验是一种经典的光学实验，它是由英国物理学家杨振宁于1801年提出的。
在这个实验中，我们使用一个光源照射到一个有两个狭缝的遮光板上，然后让通过两个狭缝的光线在屏幕上形成干涉条纹。
当白光照射到遮光板上时，不同波长的光线会以不同的角度折射和干涉。
这就导致了在屏幕上观察到的干涉条纹不再是单一的明暗相间的条纹，而是出现了彩色的条纹。
这是因为不同波长的光线在干涉过程中会发生波长的分离，从而形成了不同颜色的条纹。
在白光干涉实验中，我们可以观察到中央亮纹是白色的，而两侧的暗纹则呈现出彩色的现象。
这是由于白光是由各种波长的光线组成的，当这些光线经过干涉后，在观察屏幕上形成了彩色的条纹。
白光干涉的原理可以通过光的波动理论来解释。
根据光的波动理论，光是一种波动现象，它的传播速度是有限的。
当光通过两个狭缝时，由于波长的不同，不同波长的光线会在屏幕上形成不同的干涉图样。
这就是为什么我们能够观察到彩色的条纹。
白光干涉还可以用来研究光的波长和频率。
通过测量干涉条纹的间距和角度，我们可以推导出光的波长和频率的数值。
这对于研究光的性质和特点非常重要。
总结起来，白光干涉是一种利用光的干涉现象来研究白光性质和特点的实验方法。
通过杨氏双缝干涉实验，我们可以观察到白光在干涉过程中产生彩色条纹的现象。
这些彩色条纹的形成是由于不同波长的光线在干涉过程中发生波长的分离。
通过白光干涉实验，我们还可以研究光的波长和频率。
这些研究对于深入理解光的性质和特点具有重要意义。
白光干涉技术实验报告
一、实验目的1. 了解白光干涉技术的原理和实验方法。
2. 掌握白光干涉仪的使用方法。
3. 通过实验，观察和记录白光干涉条纹的变化，分析其影响因素。
二、实验原理白光干涉技术是一种利用白光干涉原理进行测量和研究的实验方法。
实验过程中，白光经过扩束准直后，通过分光棱镜分成两束光，一束光经被测表面反射回来，另一束光经参考镜反射，两束反射光最终汇聚并发生干涉，形成干涉条纹。
通过观察和分析干涉条纹的变化，可以测量被测表面的位移、厚度等参数。
三、实验仪器与材料1. 白光干涉仪2. 被测样品3. 参考镜4. 光具座5. 数据采集卡6. 电脑四、实验步骤1. 将白光干涉仪放置在光具座上，调整好仪器的高度和水平。
2. 将被测样品放置在干涉仪的样品台上，调整样品与参考镜的距离。
3. 打开白光干涉仪的电源，调整干涉仪的参数，使干涉条纹清晰可见。
4. 使用数据采集卡记录干涉条纹的变化。
5. 改变被测样品的位置，观察干涉条纹的变化，记录数据。
6. 分析实验数据，得出结论。
五、实验结果与分析1. 实验结果实验过程中，通过改变被测样品的位置，观察到干涉条纹的变化。
当被测样品与参考镜的距离增加时，干涉条纹向远离参考镜的一侧移动；当被测样品与参考镜的距离减小时，干涉条纹向靠近参考镜的一侧移动。
2. 分析根据实验结果，可以得出以下结论：（1）白光干涉技术可以用来测量被测表面的位移、厚度等参数。
（2）通过分析干涉条纹的变化，可以判断被测样品与参考镜的距离变化。
（3）实验过程中，要确保干涉条纹清晰可见，避免误差的产生。
六、实验讨论1. 实验过程中，受到环境因素的影响，如温度、湿度等，可能导致干涉条纹的变化。
因此，在实验过程中，要尽量保持实验环境的稳定。
2. 实验过程中，被测样品的表面质量、形状等因素也会影响干涉条纹的变化。
因此，在实验前，要对被测样品进行预处理，提高实验精度。
3. 实验过程中，要选择合适的白光干涉仪，确保干涉条纹清晰可见，便于观察和分析。
白光干涉的原理
白光干涉的原理
白光干涉是一种利用白光进行干涉实验的方法，其原理是基于光的干涉现象。
干涉是指两个或多个光波相互叠加形成干涉条纹的现象。
白光是由多种波长的光波组成的，因此在进行干涉实验时会出现许多不同颜色的干涉条纹，这就是白光干涉的特点。
白光干涉的原理可以通过杨氏双缝干涉实验来解释。
杨氏双缝干涉装置包括一个光源、一个垂直于光源的屏幕和一个有两个小孔的屏幕。
当白光通过双缝并照射到屏幕上时，由于双缝光程的差异，不同波长的光波会发生不同程度的干涉，导致不同波长的光波在屏幕上形成不同颜色的干涉条纹。
这些条纹的位置和颜色与光源的波长、双缝间距、屏幕到双缝的距离等因素有关。
在白光干涉实验中，通常使用干涉仪器，如干涉仪、干涉滤光片等来观察和分析干涉条纹。
这些仪器可以根据干涉条纹的特点来确定光源的波长、双缝间距等参数。
白光干涉的原理在物理学和光学领域有着广泛的应用。
例如，在工业上可以利用白光干涉技术来进行薄膜的测量和分析，还可以用于显微镜、光栅和激光技术等领域。
白光干涉也在生物医学领域有重要的应用，例如在显微镜成像和光学相干断层扫描技术中。
总的来说，白光干涉的原理是基于光的干涉现象，利用白光中不同波长的光波发
生干涉的特点，通过干涉条纹的观察和分析来研究和应用光学领域的相关技术。
白光干涉的原理可以帮助人们更深入地理解光的特性和行为，促进光学领域的发展与进步。
天津大学精密测试理论实验——白光干涉测量实验
天津大学本科生实验报告
课程名称：精密测试基础 姓名： 学号： 同组人： 实验日期： 成绩：
长度极限偏差 (lo 标准量块的修正量)= (1.3 0.08) m 4) 确定平面的平行性偏差 l max 1.75 m 。 5) 有上述参数对照相应表，发现量块无等无级。
天津大学本科生实验报告
课程名称：精密测试基础 姓名： 学号： 同组人： 实验日期： 成绩： 实验一 白光干涉测量实验
一、 实验目的 纹的总长度等于标尺的你 n 个刻度间隔。 7) 将滤波片取下，获得白光光源，此时视场中的条纹在白光下的彩色条纹。 8) 借助工作台的微调旋钮和标尺微调螺钉， 调 整仪器的；零位（视场中的黑色干涉条纹对 准标尺的零位） 。轻轻数次抬起侧头，观察 读数变化应在 0.02 m 以内。 4. 检测被测量快。将标准块移开，一如被测量块。 依次将测量头接触被测量快上的 o 、 a 、 b 、 c 、 d 各点，测得各点相对于标 准量块中心点的长度偏差值 lo 、 la 、 lb 、 lc 、 ld ，然后再按 d 、 c 、 b 、 a 、 o 顺序测量一次，测得 lo 、la 、lb 、lc 、ld （前后两次读数的变化应在 0.02 m 内，否则应重新进行测量） 。 5. 处理测量结果，测量结果如下表（单位 0.1 m ）
lo
14
lo
la
21
la
lb
23
lb
lc
28
lc
ld
30
ld
13
22
22.5
28.5
30.5
1) 求出各测量点的平均值：
lo 1.3 m ， la 2.2 m ， lb 2.25 m ， lc 2.85 m ， ld 3.05 m ；
白光干涉实验报告
一、实验目的1. 了解白光干涉现象，加深对干涉原理的理解。
2. 掌握干涉条纹的观察和测量方法。
3. 熟悉实验仪器的使用，提高实验操作技能。
二、实验原理白光干涉实验是基于光的干涉原理进行的。
当两束相干光波在空间中相遇时，它们会相互叠加，产生干涉现象。
根据干涉条纹的分布特点，可以分析光的波长、光程差等物理量。
实验中，白光通过一个狭缝后，发生衍射，形成一束平行光。
这束平行光照射到另一狭缝上，再次发生衍射，产生两束相干光波。
这两束光波在空间中相遇，发生干涉，形成干涉条纹。
三、实验仪器与材料1. 白光光源2. 单缝装置3. 双缝装置4. 凸透镜5. 屏幕板6. 光具座7. 直尺8. 记录纸四、实验步骤1. 将白光光源、单缝装置、双缝装置依次安装在光具座上，调整好装置的相对位置。
2. 打开白光光源，观察光通过单缝后的衍射现象。
3. 将双缝装置与单缝装置对齐，观察干涉条纹的形成。
4. 调整双缝装置的间距，观察干涉条纹的变化。
5. 改变凸透镜的焦距，观察干涉条纹的变化。
6. 记录实验数据，分析干涉条纹的特点。
五、实验结果与分析1. 实验现象：当白光通过单缝后，形成衍射现象；当白光通过双缝时，产生干涉条纹。
随着双缝间距的增大，干涉条纹间距减小；随着凸透镜焦距的增大，干涉条纹间距增大。
2. 数据记录与分析：（1）记录双缝间距d与干涉条纹间距Δx的关系，分析两者之间的关系。
（2）记录凸透镜焦距f与干涉条纹间距Δx的关系，分析两者之间的关系。
（3）根据实验数据，计算光的波长λ。
3. 结果讨论：（1）分析实验过程中可能出现的误差，并提出改进措施。
（2）比较实验结果与理论值，分析误差产生的原因。
六、结论1. 通过白光干涉实验，加深了对干涉原理的理解。
2. 掌握了干涉条纹的观察和测量方法。
3. 熟悉了实验仪器的使用，提高了实验操作技能。
七、注意事项1. 实验过程中，注意安全，防止受伤。
2. 操作实验仪器时，动作要轻柔，避免损坏仪器。
白光干涉试验
不同光源的相干长度有很大差异： 氦氖激光束单色性很好，单纵模氦氖激光束 Δλ 只有 10-4~107nm，相干长度由数米到数公里； 普通低压水银灯、钠灯的准单色光的 Δλ约为10-2nm，相干长 度只有数厘米； 钨丝灯发射的光，其Δλ与λ0相近，相干长度仅数微米。
上一页 下一页 主目录
返 回
观察区域F，如到达F处的两束光满 足相干条件，可发生干涉现象。 G2为补偿扳，它与G1为相同材料， 有相同的厚度，且平行安装，目的是要 使参加干涉的两光束经过玻璃板的次数 相等，波阵面不会发生横向平移。
迈克尔逊干涉仪的结构及光路
上一页 下一页 主目录
返 回
分光板把入射光分成两束强度几乎相等的光束（因此迈克 尔逊干涉仪是分振幅干涉），这两束光经过两个平面镜的 反射之后汇集到分光板后面发生干涉，形成干涉条纹（因 此迈克尔逊干涉仪是双光束干涉）。可动平面镜和固定平 面镜的虚像形成了一个薄的空气层，这两束光可以看成是 从该膜的上下底面上方反射回来的。这种干涉现象跟厚度 为d的空气薄膜产生的干涉现象等效。因此迈克尔逊干涉 仪的等效光路就是一个薄膜干涉。
3.仪器介绍
仪器主体结构如右图所示，导轨（7）固定在 一只稳定的底座上，由三只调平螺丝（9）支 承调平后可以拧紧锁紧圈（10）以保持座架稳 定。丝杆（6）螺距为1mm转动粗动手轮（2） 经一对传动大约为2:1的齿轮付带丝杆旋转与 丝杆啮合的可调螺母（4），通过防转挡块带 动移动镜（11）在导轨面上滑动，实现精动， 移动距离的毫米数可在机体侧面的毫米刻尺（ 5）上读得通过读数窗口，在刻度盘（3）上读 到0.001mm，移动镜（11）和参考镜（14）附 近有两个微调螺丝（15）垂直的螺丝使镜面干 涉图象上下微动水平螺丝则使干涉图象和水平 移动，丝杆顶进力可通过滚花螺帽（8）来调 整，仪器各部活动要求转动轻便，弹性元件接 触力适宜。
白光干涉原理
白光干涉原理白光干涉是一种利用白光进行干涉实验的方法，它是由于白光是由多种波长的光波组成的，因此在干涉实验中会产生一系列有趣的现象。
白光干涉在物理学和光学领域有着重要的应用，可以帮助人们更深入地了解光的性质和行为。
下面我们将详细介绍白光干涉的原理及其相关知识。
首先，我们需要了解白光干涉的基本原理。
白光干涉实验通常使用的装置是双缝干涉仪，它由一束白光、一块透明的薄膜和两个狭缝组成。
当白光通过狭缝后，会形成一系列的光波，这些光波会相互干涉，产生明暗条纹。
这些条纹的形成是由于不同波长的光波在相互干涉时会产生相位差，从而导致干涉条纹的出现。
其次，我们需要了解白光干涉的特点。
白光干涉实验中产生的干涉条纹是由于不同波长的光波在相互干涉时产生的，因此这些条纹会呈现出七彩的颜色。
这也是为什么在双缝干涉实验中，我们可以看到一系列明亮的彩色条纹。
这种现象被称为彩色干涉，它是白光干涉实验中非常重要的特点之一。
另外，我们还需要了解白光干涉的应用。
白光干涉在光学领域有着广泛的应用，例如在薄膜干涉、光栅衍射等实验中都可以看到白光干涉的身影。
此外，白光干涉还可以用于测量薄膜的厚度、折射率等物理量，因此在科学研究和工程技术领域有着重要的作用。
最后，我们需要总结一下白光干涉的意义。
白光干涉实验可以帮助人们更深入地了解光的性质和行为，它不仅可以解释一些光学现象，还可以应用于实际的科学研究和工程技术中。
因此，白光干涉是光学领域中非常重要的一部分，它的研究对于推动光学科学的发展具有重要的意义。
综上所述，白光干涉是一种利用白光进行干涉实验的方法，它在物理学和光学领域有着重要的应用。
通过对白光干涉的原理、特点、应用和意义的了解，我们可以更好地认识光的性质和行为，推动光学科学的发展。
希望本文能够对读者有所帮助，谢谢阅读！。
- 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)。
实验目的 实验原理 仪器介绍
实验内容
思考练习
上一页
下一页
主目录
返 回
迈克尔逊简介
• 迈克尔逊（Albert Abraban Michelson ，1852－1931） • 美国物理学家。 • 曾从事光速的精密测量 工作。 • 迈克尔逊首倡用光波波 长作为长度基准。 • 1881年，他发明了一种 用以测定微小长度、折射 率和光波波长的干涉 仪（迈克尔逊干涉仪）。 • 他与美国物理学家E.W. 莫雷合作，进行了著名的 迈克尔逊－莫雷实验， 否定了“以太”的存在， 为爱因斯坦建立狭义相对 论奠定了基础。 • 由于创制了精密的光学 仪器和利用这些仪器所完 成的光谱学和基本度量 学研究，迈克尔逊于1907 年获诺贝尔物理学奖金。
上一页
下一页
主目录
返 回
1.实验目的
1、测量钠光D双线的波长差；
2、观察白光干涉条纹；
3、测量白光的相干长度。
上一页
下一页
主目录
返 回
2.实验原理
迈克尔逊干涉仪结构原理
点光源 S 。分光镜 G1 ， G1 右表面镀有 半透半反射膜，使入射光分成强度 相 等的两束。 全反射镜 M1 和 M2 ： M1 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。M2为可动全反射 镜，背部有三个粗调螺丝。
3.仪器介绍
仪器主体结构如右图所示，导轨（7）固定在 一只稳定的底座上，由三只调平螺丝（9）支 承调平后可以拧紧锁紧圈（10）以保持座架稳 定。丝杆（6）螺距为1mm转动粗动手轮（2） 经一对传动大约为2:1的齿轮付带丝杆旋转与 丝杆啮合的可调螺母（4），通过防转挡块带 动移动镜（11）在导轨面上滑动，实现精动， 移动距离的毫米数可在机体侧面的毫米刻尺（ 5）上读得通过读数窗口，在刻度盘（3）上读 到0.001mm，移动镜（11）和参考镜（14）附 近有两个微调螺丝（15）垂直的螺丝使镜面干 涉图象上下微动水平螺丝则使干涉图象和水平 移动，丝杆顶进力可通过滚花螺帽（8）来调 整，仪器各部活动要求转动轻便，弹性元件接 触力适宜。
上一页
下一页
主目录
返 回
干涉图样的类型
1、如果光源是点光源，则产生非定域干涉 2、如果光源是扩展光源，则产生定域干涉 3、如果两个平面镜严格垂直，即空气膜厚度处 处相等，则形成等倾干涉条纹------同心圆环。 4、如果两个平面镜稍有倾斜，即空气膜为一个 空气劈尖，则形成等厚干涉条纹------直条纹。 5、如果利用扩展白光源，则可以看到彩色条纹。
返 回
相干长度 m
考虑等倾条纹时视场中心处的 i 0 情况。对于任何一种光源 ，都存在一个dm值， d dm 时，视场中干涉场的可见度为零； 只有当 d dm 时，才能出现干涉条纹。不同光源的dm值不同 m 2dm ，即能够产生干涉条纹的最大光程差 不同。我们称 m 为该光源的相干长度。
V I max I min I max I min
式中Imax和Imin分别为亮纹的光强和暗纹的光强。 如果光源中包含有波长相近的两种光波 λ1和λ2，则可遇到 这样情况：两列光波（1）和（2）的光程差恰好为λ1的整 数倍，而同时又为λ2的半整数倍，亦即
1 K11 k 2 2 2
不同光源的相干长度有很大差异： 氦氖激光束单色性很好，单纵模氦氖激光束 Δλ 只有 10-4~107nm，相干长度由数米到数公里； 普通低压水银灯、钠灯的准单色光的 Δλ约为10-2nm，相干长 度只有数厘米； 钨丝灯发射的光，其Δλ与λ0相近，相干长度仅数微米。
上一页 下一页 主目录
返 回
观察区域F，如到达F处的两束光满 足相干条件，可发生干涉现象。 G2为补偿扳，它与G1为相同材料， 有相同的厚度，且平行安装，目的是要 使参加干涉的两光束经过玻璃板的次数 相等，波阵面不会发生横向平移。
迈克尔逊干涉仪的结构及光路
上一页 下一页 主目录
返 回
分光板把入射光分成两束强度几乎相等的光束（因此迈克 尔逊干涉仪是分振幅干涉），这两束光经过两个平面镜的 反射之后汇集到分光板后面发生干涉，形成干涉条纹（因 此迈克尔逊干涉仪是双光束干涉）。可动平面镜和固定平 面镜的虚像形成了一个薄的空气层，这两束光可以看成是 从该膜的上下底面上方反射回来的。这种干涉现象跟厚度 为d的空气薄膜产生的干涉现象等效。因此迈克尔逊干涉 仪的等效光路就是一个薄膜干涉。
上一页
下一页
主目录
返 回
激光源的等倾 干涉图
上一回
白光干涉图
上一页
下一页
主目录
返 回
光谱双线波长差
如前述的原理，当M1与M2互相平行时，得到明暗相间的 圆形干涉条纹。如果光源是绝对单色的，则当M1镜缓慢移 动时，虽然视场中心条纹不断涌出或陷入，但条纹的衬度 不变，所谓条纹的衬度是指条纹的清晰程度，通常定义为
上一页
下一页
主目录
返 回
分光板、补偿板和反射镜
上一页 下一页 主目录
返 回
当使用完毕，需存放一段时期时，导轨丝杆面应上防 锈油，由于结构上原因，微动手轮正反空回，出厂时允许 在0.03mm范围内，这对测试是无影响的。 如果出现不圆整，不规则现象，应检查分光板和补偿 板之间相互是否平行，照明光轴是否在视场上局中，与分 光面成45等。也可调移动镜和参考镜粗微动螺钉来实现， 以保证干涉条纹清晰。平时丝杆面上防锈油脂，加上T5精 密仪表油。
2 2
于是
L L 对于视场中心来说，设 M1 镜在相继两次衬度为零时移动△ L 应等于 2 2△d，所以 2d
1 2
12
2
只要知道两波长的平均值 和M1镜移动的距离△d，就可以求出两者 的波长差△λ，根据这原理，可以用实验测量钠光D双线的波长差。
上一页 下一页 主目录
上一页 下一页 主目录
返 回
这时，λ1光波成亮环的地方，恰好是光波λ2被生成暗环的地方。如果 这两列光波强度相等，则由定义，在这些地方条纹的衬度为零。从某 一衬度为到相邻的下一次衬度为零，即如果第一次衬度为零时，λ1为 亮环，那么第二次它即为暗条纹，也就是光程差的变化△L对λ1是半 个波长的奇数倍，同时对λ2也是半个波长的奇数倍，又因这两个奇数 是相邻的，故得 1 2 L k k 2