迈克尔逊干涉仪的调节和使用
迈克耳孙干涉仪的调整与使用技巧
迈克耳孙干涉仪的调整与使用技巧迈克耳孙干涉仪（Michelson interferometer）是一种常用的光学仪器，广泛应用于光学测量、干涉实验等领域。
正确的调整和使用迈克耳孙干涉仪对于获得准确的实验结果至关重要。
本文将介绍迈克耳孙干涉仪的调整方法以及使用技巧，帮助读者更好地理解和应用这一仪器。
1. 干涉仪的基本原理迈克耳孙干涉仪是利用光的干涉原理进行测量的仪器。
它由两束光线沿不同路径传播后再次叠加产生干涉，通过观察干涉图案的变化可以获得有关样品或光源的信息。
2. 调整干涉仪的步骤（1）准备工作在调整迈克耳孙干涉仪之前，首先要确保仪器和光源的完好和稳定。
检查干涉仪的光学元件是否清洁，光源是否稳定，确保能够获得高质量的干涉图案。
（2）调整光路通过调整迈克耳孙干涉仪的光路，使得两束光相干，达到干涉的条件。
具体步骤如下：- a. 调整分束镜迈克耳孙干涉仪的分束镜是将光分成两束的关键元件。
调整分束镜的位置和角度，使得两束光线的光程差尽量为零。
- b. 调整反射镜调整迈克耳孙干涉仪的反射镜位置和角度，使得两束光线重新叠加时能够产生明亮的干涉条纹。
通过微调反射镜的位置和角度，使得干涉图案更加清晰和明亮。
（3）干涉图案的观察与调整在调整好光路之后，需要观察干涉图案，并进行调整以获得最佳的观察效果。
根据实验需求，通过微调分束镜和反射镜的位置和角度，调整干涉图案的大小、亮度和清晰度。
3. 干涉仪的使用技巧（1）保持稳定在使用迈克耳孙干涉仪进行实验时，保持仪器和光源的稳定非常关键。
避免干涉仪受到外界震动或温度变化的干扰，以确保实验的准确性和可重复性。
（2）校正光程差干涉仪的光程差是影响干涉图案的重要因素。
在实验中，根据需要可以通过微调分束镜或者引入补偿片等方法，校正光程差以获得所需的干涉效果。
（3）避免散射和干涉损失在进行干涉实验时，需要注意避免光线的散射和干涉损失。
合理调整干涉仪的参数，选择合适的光源和滤波器，减少或者消除散射光和多次反射干涉，确保实验结果的准确性。
大学物理实验实验12迈克尔逊干涉仪的调整与使用
3.调整方法
1、确定M1镜的位置。 2、均匀转松M1、 M2后的三个螺丝。 3、旋松M2的两个拉簧螺丝。 4、移动光源，使光源上的十字叉丝在视场的中心位置
7、调整零点。 8、转到手轮可以改变干涉条纹的间距和清晰度。
5.测单色光的波长
使M1沿光轴移动△d，将使 圆心处相干光束的光程差改 变，则将观察到条纹涌出(或 陷入),由此可用来测定光波 波长。若测知有N个环纹由中 心涌出（或陷入），则表明 M1改变的距离△d为 △d=N· λ/2 则波长λ为： λ=2△d/N
注意事项：
（ 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。
注意事项：
(3)不要直视激光，以免损伤眼睛！
(4)镜后螺丝及拉簧一定要轻拧，且不可拧的过紧！ (5）不要调节活动反射镜后
不可直视！
思考题
实验仪器
1、迈克尔逊干涉仪； 2、氦-氖多光速激光器； 3、白炽灯
实 验 仪器介绍：
分光板
M1活动反光镜
补偿板
读数窗口
M2固定反 光镜
手轮 鼓轮
水平拉簧 垂直拉簧
标尺
主尺读数
实验原理
实验原理
点光源产生的非定域干涉条纹的形成
从光学角度看，E处的干涉图样和
M 1M 2
2d cos
实验内容
1.仪器调节
目测使激光头水平且大致和M2等高，细调激光头
位置使扩展光束均匀照满反射镜。
调节固定反射镜后的方位螺丝，使透过滤光片看到 的两排对应光点一一重合 装上观察屏，观察条纹的涌出和淹没。
迈克尔逊干涉仪的调节和使用
迈克尔逊干涉仪的调节和使用迈克尔逊干涉仪是光学实验中一种重要的仪器，它的原理是基于干涉现象来测量长度、速度、折射率等物理量。
因此，正确地调节和使用迈克尔逊干涉仪对于实验结果的准确性和可靠性至关重要。
一、调节步骤1、粗调：首先调整干涉仪的粗调旋钮，使干涉条纹大致对称。
2、细调：然后调整干涉仪的细调旋钮，使干涉条纹更加清晰、对称。
具体步骤如下：（1）将光源对准干涉仪的入射缝，调整干涉仪的三个脚螺旋，使干涉条纹出现在视野中。
（2）调节干涉仪的粗调旋钮，使干涉条纹大致对称。
（3）调节干涉仪的细调旋钮，使干涉条纹更加清晰、对称。
可以通过观察干涉条纹的移动方向和距离来判断调节是否正确。
（4）重复以上步骤，直到干涉条纹完全对称、清晰。
二、使用注意事项1、保持干涉仪的清洁，避免灰尘和污垢进入干涉仪内部。
2、在调节过程中，要轻拿轻放，避免损坏干涉仪的精密部件。
3、在使用过程中，要避免过度调节粗调旋钮和细调旋钮，以免损坏干涉仪的调节机构。
4、在记录实验数据时，要保证记录的准确性和完整性。
5、在实验结束后，要将干涉仪恢复到初始状态，以便下一次使用。
正确地调节和使用迈克尔逊干涉仪需要耐心和细心。
只有掌握了正确的调节方法，才能更好地发挥其作用，提高实验的准确性和可靠性。
迈克尔逊干涉仪法测定玻璃折射率迈克尔逊干涉仪是一种精密的光学仪器，其原理基于干涉现象，能够用于测量微小的长度变化和折射率。
本文将介绍如何使用迈克尔逊干涉仪法测定玻璃的折射率。
一、实验原理折射率是光学材料的一个重要参数，它反映了光在材料中传播速度的改变。
迈克尔逊干涉仪法利用干涉现象来测量折射率。
当光线通过不同介质时，其速度和波长都会发生变化，这就导致了光程差的产生。
通过测量光程差，我们可以计算出介质的折射率。
二、实验步骤1、准备实验器材：迈克尔逊干涉仪、单色光源（如激光）、测量尺、待测玻璃片。
2、将单色光源通过分束器分为两束相干光束，一束直接照射到参考镜，另一束经过待测玻璃片后照射到测量镜。
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。
迈克尔逊干涉仪的调节与使用
迈克尔逊干涉仪的调节和使用一.实验原理迈克尔逊干涉仪是一个分振幅法的双光束干涉仪，其光路如右图所示，它由反光镜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，他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的分为两束；补偿板是一个与分束镜厚度和折射率完全相同的玻璃板。
迈克尔逊干涉仪结构如下图所示，镜M1、M2的背面各有三个螺丝，调节M1、M2镜面的倾斜度，M1的下端还附有两个互相垂直的微动拉簧螺丝，用以精确的调整M1的倾斜度。
M2镜所在的导轨拖板由精密丝杠带动，可沿着导轨前后移动。
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。
如图所示，躲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，经其汇聚后的激光束，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以及G1反射后所成的像，S2’为S经G1以及M2反射后所成的像。
S2’和S1’为两相干光源。
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Δ=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：Δ=kλ（k=0，1，2…）为亮条纹Δ=(2k+1)λ（k=0，1，2…）为暗条纹2.He-Ne激光波长的测定当M1’与M2平行时，将观察屏放在与S2’，S1’连线相垂直的位置上，可看到一组同心干涉圆条纹，如图所示。
设M1’与M2之间的距离为d，S2‘和S1‘之间的距离为2d，S2’和S1‘在屏上任一点P的光程差为Δ=2dcosφφ为S2’到P点的光线与M2法线的夹角。
当改变d，光程差也相应发生改变，这时在干涉条纹中心会出现“冒进”和“缩进”的现象，当d增加λ/2，相应的光程差增加λ，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，这样就会“缩进”一个条纹；因此，根据“冒出”和“缩进”条纹的个数可以确定d的该变量，它可以用来进行长度测量，其精度是波长量级，当“冒出”或“缩进”了N个条纹，d的改变两δd为：Δd=Nλ/2二.实验内容1.调节干涉仪，观察非定域干涉（1）水平调节，调节干涉仪底角螺丝，使仪器导轨水平，然后用锁圈锁住。
迈克尔逊干涉仪的调节及使用总结
迈克尔逊干涉仪的调节及使用总结第一章迈克尔逊干涉仪的调节及使用(1)迈克尔逊干涉仪的主要部件是干涉管，是迈克尔逊干涉仪的核心部分。
根据其结构形状不同，可以分为A、 B两种类型： B型干涉管(一个可变半径光栏)是利用折射光的衍射实现的。
(2)望远镜头：由目镜和物镜两部分组成，前者使我们看清楚整个被测光波，后者则将分光镜反射回来的光汇聚成一束光线，从而照亮感光底片。
(3)分光镜：用来选择并进一步缩小所要观察的区域范围。
(4)感光底片：能感受和记录干涉信号的物体。
(5)空气折射器和球面反射镜：干涉管两端所引入的空气折射率相同，均为n(589nm)，它决定着光波能否在这两端进行正常的干涉现象，从而确保干涉条纹的稳定性。
(6)盖玻片：它的作用是防止有的波长过长的光透过，保护了后面的物镜。
(7)仪器移动原理与显微镜中的粗准焦螺旋和细准焦螺旋相似。
(8)显微镜中的粗准焦螺旋和细准焦螺旋使物像两边的清晰范围基本相等，可以从视场中取任何一点为“ 0”进行放大或缩小。
而迈克尔逊干涉仪中的光栏和分光镜各自起到了独立的调节功能，也就是说他们不但具有粗准焦螺旋的作用，而且还对干涉管起着调节的作用，从而使光栏的宽度发生改变，以便在不同位置上能观察到不同波长的光。
(9)干涉条纹的特征：在干涉条纹周期内相邻条纹之间的距离称为相移；两条纹之间的距离称为波长；而一个光谱级(nm)包含许多波长(nm)，例如可见光的波长范围为(λ＝0nm， 1nm)。
(10)干涉仪的应用：(只有当)入射光振幅相同、频率相同，以及两束光波同时到达干涉管末端，而相位差满足|f(z)＝|x(y) sin θ|<1，此时才能观察到干涉条纹。
因此，迈克尔逊干涉仪在干涉实验中的重要应用就是把不同波长的光进行干涉，从而得到很明显的干涉条纹。
(11)使用干涉仪注意事项：使用干涉仪时必须预先将待测光和参考光的偏振状态校正好，以免出现错误的干涉现象。
2．若需要做两束偏振光的干涉，最好先在参考光路中做完再去做测量。
9 迈克尔逊干涉仪的调整与使用
实验九 迈克尔逊干涉仪器的调整与使用一、实验目的 1 熟悉迈克尔逊干涉仪的结构，掌握其调整方法。
2 通过实验观察，认识点光源等倾干涉条纹的形成条件和条纹特点。
3用干涉条纹变化的特点，测定光源波长。
二、实验仪器迈克尔逊干涉仪，氦氖激光器，扩束镜 三、实验原理1 迈克尔逊干涉仪的光路由干涉仪的结构，定性分析其干涉的原理，结合如图2，定性分析得出其干涉的图样为明暗相间的同心圆环 2 单色点光源的非定域干涉条纹 见图2，则两束光的光程差为：()22222R L R d L L +-++=∆L>>d 时，展开上式并略去d 2/L 2，则有：φdCOS R L Ld L 2/222=+=∆式中φ是圆形干涉条纹的倾角。
所以亮条纹条件为： ()1,2,1,02==k k dCOS λφ由上式可见点光源非定域等倾干涉条纹的特点是：（1） 当d 、λ一定时，具有相同倾角φ的所有光线的光程差相同，所以干涉图为以光轴为圆心的同心圆环。
（2） 当d 、λ一定时，如φ＝0，干涉圆环就在同心圆环中心处，其光程差为ΔL=2d 为最大值，所以对应的干涉圆环越往外，其级次k 也越低。
M 1图1 干涉光路（3） 当k ，λ一定时，如果d 逐渐减小，则cos φ将增大，即φ角逐渐减小，也就是说，同一k 级条纹，当d 减小时，该级圆环半径减小，看到的现象是干涉圆环内缩（吞）；如果d 逐渐增大，同理，看到的现象是干涉圆环外扩（吐）。
对于中央条纹，当内缩或外扩N 次，则光程差变化为2Δd ＝N λ，式中Δd 为d 的变化量，所以有： ()2/2Nd ∆=λ（4） 当d 、λ一定时，相邻两级条纹有下列关系： λφk dCOS k =2 λφ)1(21+=+k dCOS k设(),2/11k k k φφφ+≅+ (),1k k k φφφ-=∆+ 且考虑到k k φφ∆,都很小，则可得到：式中，ΔΦk 称为角距离，表示相邻两圆环对应的入射光的倾角差，反映圆环条纹之间的疏密程度，上式表明成反比关系，即环条纹越往外，条纹间角距离越小，条纹越密。
迈克尔逊干涉仪的调整和使用
2 迈克尔逊干涉仪的调整和使用仪器简介迈克尔逊干涉仪是1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷发明的分振幅法双光束干涉仪，其主要特点是两相干光束分得很开，且它们的光程差可通过移动一个反射镜（本实验采用此方法）或在一光路中加入一种介质来方便地改变，利用它可以测量微小长度及其变化，随着应用的需要，迈克尔逊干涉仪有多种多样的形式。
迈克尔逊干涉仪的结构如图，一个机械台面5固定在较重的铸铁底座2上，底座上有三个调节螺丝钉1，用来调节台面的水平。
在台面上装有螺距为1毫米的精密丝杆6，丝杆的一端与齿轮系统12相连接，转动手轮13或微调鼓轮15，都可使丝杆转动，从而使卡在丝杠上的平面镜M 2沿着导轨7移动。
M 2镜的位置及移动的距离可从装在台面左侧的毫米标尺（未画出）、读数窗11及微调鼓轮15上读出。
手轮和微调鼓轮圆周均被分成100小格，微调鼓轮每转一周，手轮就转过1格；手轮每转过一周（由读数窗读出），M 2镜就平移1毫米。
由此可见，三个位置读数时，最小刻度有如下关系：毫米标尺（直线）∶手轮（读数窗）∶微调鼓轮（刻度圆周）＝104∶102∶1根据有效数字的特点，在微调鼓轮圆周上还可估读一位，即以毫米为单位记录M 2镜的位置时，应保留到10-5。
M 1镜是固定在镜台上的，M 1 、M 2两镜的后面各有三个螺丝钉4，可改变镜面倾斜度（实验中只调节M 1镜后的螺丝），M 1镜台下面还有一个水平微调螺丝和一个垂直微调螺丝，其松紧使镜台产生一极小的形变，从而可以对M 1镜的倾斜度作更精细的调节，G 1和G 2分别为分光板和补偿板。
M 1 、M 2和G 1的内表面都镀了银（便于反射光线，其中G 1的内表面为半反射面）。
在操作及测量读数时要注意：(1)分光板G 1、补偿板G 2和平面镜M 1（M 2）均成45°角，且已固定在基座上，调节时动作要轻，不得强扳。
(2)分光板G 1、补偿板G 2、平面镜M 1和平面镜M 2均为精密光学元件，必须保持清洁，切忌6精密丝杆(附标尺)11 读数窗 12 13 15 14 16触摸或拆卸，也不要擦拭光学表面。
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。
实验 迈克尔逊干涉仪的调节和使用
实验迈克尔逊干涉仪的调节和使用迈克尔逊干涉仪是一种用于测量光波长或者光速的仪器。
它的原理是利用光的干涉现象，通过对干涉条纹的观察来确定光波长或光速。
在使用迈克尔逊干涉仪之前，需要对其进行调节和使用。
本文将介绍迈克尔逊干涉仪的调节和使用方法。
一、迈克尔逊干涉仪的构成迈克尔逊干涉仪由四个主要部分组成，包括光源、分束器、反射镜和接收屏。
其中，光源产生光线，分束器将光线分成两束，反射镜将光线反射并重新合并，接收屏上观察条纹以得到测量结果。
（一）调节分束器1、端口对准：将分束器的两个端口（输入端和输出端）对准迈克尔逊干涉仪的两个端口。
2、校正透镜：将透镜与分束器固定并利用透镜校正分束器的输出光斑。
3、调节分束比：通过微调分束器的输入端镜片的位置来调节分束比。
4、校准光路：检查光路是否正确，包括分束后光线是否平行、目标反射镜是否正对着分束器等等。
（二）调节反射镜1、调整反射镜位置：将反射镜置于正确的位置并垂直于光路。
2、确定反射面度数：通过原理图和求解器确定反射面的度数，比如60度。
3、调节反射镜倾斜度：利用半反射膜来调节反射镜的倾斜度，并通过角度计来检查反射镜是否平行于接收屏。
（三）调节光源1、选择光源：选择一款适合的光源。
2、调整灯丝位置：将灯丝调整到正确的位置，使其照亮整个系统。
3、调节灯丝亮度：通过增减电压来调节灯丝的亮度。
（四）调节接收屏1、确定焦距：通过调节接收屏的距离和位置，找出最合适的焦距。
2、校准位置：将接收屏和反射镜垂直，通过调节位置校准光路。
1、准备工作：确保所有部件都已经开始预热，光线已经稳定。
2、测量方法：打开光源，观察条纹的规律性，通过实验得到测量结果。
3、数据处理：将观察到的条纹照片拍摄下来，进行后续处理，包括调整对比度和亮度以及增加标尺等等。
四、注意事项1、留意温度：因为干涉仪精度较高，所以需要注意外部温度的影响。
2、留意光线：因为干涉仪只能使用单色光线，因此需要注意室内环境的影响。
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。
迈克尔逊干涉仪的调整和使用
物理实验中心
干涉条纹
`
主尺
粗动手轮 读数窗口
微动手轮
3 3. 5 2 2 4 6
读数为
3 3 . 5 2 2 4 6 mm
迈克尔逊干涉仪的调节
1.转动粗动手轮，移动反射镜M1 位于大约45毫米到50毫米之间， 将反射镜M2背后的两个螺钉放松，两个拉簧调节螺丝旋至调节范围 中间，即不很松又不很紧。
2.将激光器放在干涉仪左侧，调节激光管垂直于导轨，激光束射 向分光板G1的中心部位，这时在毛玻璃观察屏上就会出现两排光点。 转动激光管聚焦调节轮，使毛玻璃观察屏上呈现最细小的光点。 3.调节M2镜背后的两个螺钉，使两排光点中最亮的两个重合，此 时两个反射镜M1和M2大致互相垂直。 4.将透镜放在激光器与干涉仪之间，使激光束通过透镜照射到分 光板上，这时在毛玻璃观察屏上就会出现干涉条纹。否则，重新进 行步骤2、3的调节。
3.为避免螺旋空转引入误差，在测量前必须调整 零点：使微动手轮和粗动手轮转动方向保持一致，将 微动手轮转至零刻线，并转动粗动手轮对齐读数窗口 中的某一刻度线。调整好零点后，应将微动手轮按调 整零点的方向转动，直到干涉条纹开始均匀变化时， 再沿同一方向转动微动手轮进行单向测量。 4.眼睛不能对着激光束直视。
5.在毛玻璃观察屏上出现干涉条纹的基础上，再仔细调节两个拉 簧螺丝，直到能看到位置适中、清晰的圆环状的干涉条纹。轻轻转 动粗动手轮和微动手轮，可观察到干涉圆环的“吞进”和“吐出”。
注意事项
1.迈克尔逊干涉仪是非常精密的光学仪器，操作 时不能急躁；绝对不许用手触摸各光学元件，也不许 用任何东西擦拭。 2.可在导轨上移动的反射镜M1背后的两个螺钉不 能动。
迈克尔逊干涉仪的调节和使用。doc
1、仪器的准备：迈克尔逊干涉仪，钠光灯，扩束透镜2、迈克尔逊干涉仪的调节：A．打开钠光灯电源开关，使钠光照射在毛玻璃屏上，形成均匀的扩展光源。
B．调节等高共轴：将钠光灯和扩束透镜放于干涉仪的左侧（扩束透镜在中间），使得钠光灯，扩束透镜与干涉仪上的分光板和补偿板在同一水平高度上，并在同一直线上。
仔细调节扩束透镜与钠光灯的位置，使得观察者可以看到整个M1视野使亮的。
C．调节M1和M2之间的距离：旋转粗动手轮，使得M1和M2至P1镀膜面的距离大致相等D．调出干涉条纹：将笔尖（或者其他易于辨别的物体）至于钠光灯与扩束透镜之间，观察到镜中又三个笔尖的影子（其中2个对应与动镜M1的反射像，另外一个对应于M2的反射像），仔细调节M1和M2背面的三个螺丝，以改变M1和M2的相对方位，直至看到笔尖由三影变成双影。
重复调节，直至观察到干涉条纹。
E．调节干涉条纹：慢慢的细致的调节三个螺丝，直至干涉条纹呈现圆形且涉条纹的中心在视野中央。
仔细调节M2下方的两个微调拉簧螺丝，直至干涉条纹的中心仅随观察者眼睛的上下左右的移动而移动，但不发生条纹的“涌出”或者“陷入”现象。
F．若干涉条纹不明显，慢慢旋转粗动手轮，改变M1和M2之间的距离，使得视野范围内的干涉条纹较为清晰明显。
3、钠光波长的测定：A、慢慢的转动微动首轮，直至视场中出现清晰的，对比度较好的干涉圆环。
B、记录下此时M1镜的位置d1，继续转动微动手轮，说道条纹向内陷入（或者向外涌出）50个条纹时，停止转动微动手轮，再记录下此时M1镜的位置。
重复实验，共测450个条纹的移动。
C、若在实验过程中出现还未测完450个，干涉条纹变得不明显，则说明在调节过程中，M1和M2之间的距离处于临界状态，因此要重新寻找另外一个明显的干涉条纹进行测量。
D、。
迈克尔逊干涉仪的调整和使用
【实验内容】
1. 调节干涉仪 1)先粗调底座上三只调平螺丝⑨，使仪器大致水平，并拧紧锁紧圈⑩，以保持座架稳定。 2)置光源于透镜前，调整光路，使光源、透镜光心、分光板中心、全反射镜 M1 的中心在一 直线上。 3)转动粗动手轮②使 M2 和 M1 与 G1 的距离大致相等， 并使 G1 镜面与 M2 的垂线 M2G2 成 45°角， G2 镜面与 G1 镜面平行 CG1 与 G2 镜出厂时巳调好，不要动） 。 4)打开光源，使其正常发光，然后细心调节 M1 后的三只螺丝，使屏⑫上由两个反射镜照射 形成的亮斑重合（注意：调节必须十分小心，动作要轻缓） ，一旦调到重合，放上透镜立即会 出现等倾干涉条纹， 此时再微调 M1 后的三只螺丝及粗动手轮②和微动手轮①,使条纹疏密适中， 亮暗分明，并尽扯使圆环落在视域中心处。 5)用眼睛观察干涉条纹，当眼睛上下移动时，若条纹“冒出”或“内缩” ，则应调节矶旁的 垂直弹簧螺丝；当眼睛左右移动时，若条纹“冒出”或“内缩” ，则应调节水平弹簧螺丝，直 到使眼睛移动时的条纹稳定为止。经过以上几步调节，干涉仪基本调好，此时应能看见稳定 的干涉条纹。 2. 测 He-Ne 激光波长λ 轻微调节粗动手轮，以减小 h(或增大 h),观察光圈的“内缩” （或“冒出")现象。然后确定
光源 S 出射的光线，经过透镜 L 射入 G1, 一部分经薄银层反射向 M2 传播，如图中的光线 2; 经 M2 反射后，再穿过 G1 向 E 处传播，如图中光线 2';另一部分穿过薄银层和玻璃片 G2,向 M1 传播，如图中的光线 l;经 M1 反射后，再穿过 G2,经薄银层反射，也向 E 处传播，如图中的光 线 1'。显然 1'和 2'是两条相干光线，在 E 处可以看到干涉条纹，玻璃片 G2 起补偿光程的作 用，由于光线 2 前后共通过玻璃片 G1 三次，而光线 1 只通过一次，有了玻璃片 G2,使光线 1 和光线 2 分别穿过等厚的玻璃三次， 从而避免了光线因所经路程不相等而引起的较大光程差， 因此称 G2 为补偿玻璃。 设想镀银层所形成的 M1 的虚像是 M1'因为虚像 M1'和实像 M1 相对于锁银层的位置是对称的， 所以虚像 M1'应在 M2 附近。 M1 的反射光线 1'可以看成是从 M1'处反射的。 如果 M2 和 M1 严格垂直， 那么 M1'与也就严格地平行。这样，在 M2 和 M1'两个平面之间就形成了“空气薄膜” ，与玻璃薄 膜的干涉情况完全相似。 设扩展光源中任一束光以入射角 i 射到薄膜表面上，在 上表面反射的一束光①和在下表面反射的一束光②为两束 平行的相干光，它们在无限远处相遇产生干涉，利用眼睛 观察，可以看到干涉图像。在图中，光线①和光线②两束 相干光间的光程差为。 ������ = 2������ℎ������������������������ ′ = 2ℎ ������2 − ������������������2 ������ 当介质的折射率 n 一定，且薄膜厚度一定时，光程差只决定于入射角 i 。随着入射角 i 的改变，光程差也要发生相应的变化。入射角相同的光线在薄膜上、下表面反射后，若用透 镜会聚光束，则将在透镜焦平面上发生干涉。干涉花纹将是一个以透镜光轴为圆心的一组明 暗相间的同心圆环，即等倾干涉。
迈克尔逊干涉仪的调整与使用
迈克尔逊干涉仪是一种分振幅双光束干涉仪，1881年问 世以来，迈克尔逊曾用它完成了三个著名的实验：否定“以 太”的迈克尔逊—莫雷实验；光谱精细结构和利用光波波长 标定长度单位．迈克尔逊干涉仪结构简单、光路直观、精度 高，其调整和使用具有典型性．根据迈克尔逊干涉仪的基本 原理发展的各种精密仪器已广泛应用于生产和科研领域．
实验目的
1、了解迈克尔逊干涉仪的结构和使用方法。 2、观察等倾和等厚干涉现象。 3、学习用迈克尔逊干涉仪测激光的波长和钠
双线的波长差。
仪器结构
迈克尔逊干涉仪的光路
测激光波长
当M1⊥M2时，形成等倾同 心圆形条纹，圆心处有2d＝kλ， 改变d，可见圆心条纹涌出或消 失。测出条纹在圆心处涌出或 消失的条纹数N及M1移动的距 离△d，即可求的波长
2d
N
等⊥M2，移动M1，测出相邻两次条纹 视间度为零时M1移动的距离△d, 钠双线的 波长差
2
2d
等厚直线条纹
M1 与 M 2'有一小角度时，产生平行于两镜交棱的等
厚直线条纹
实验内容和要求
1、测He－Ne激光的波长
记录干涉圆条纹涌出或消失50条时对应的d值， 连续记录12次，用逐差法求 d ；计算He－Ne 激光的波长，与理论值比较，计算相对不确定 度。
实验内容和要求
2. 测钠双线的波长差。
连续记录6次条纹视间度为零的d值，用逐差
法求 d ，计算钠双线的波长差。（已
知
0
5893A
）
3. 观察等厚干涉现象 移动M1使圆形条纹变粗、疏，微调M2方位， 观察等厚直线条纹。
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整与使用
图23-2 等倾干涉光路图实验二十三 迈克尔逊干涉仪的调整与使用光的干涉现象是光的波动性的一种表现。
当一束光被分成两束，经过不同路径再相遇时，如果光程差小于该束光的相干长度，将会出现干涉现象。
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的精密光学仪器。
自1881年问世以来，迈克尔逊曾用它完成了三个著名的实验：否定“以太”的迈克尔逊—莫雷实验，光谱精细结构和利用光波波长标定长度单位。
迈克尔逊干涉仪结构简单、光路直观、精度高，其调整和使用具有典型性。
根据迈克尔逊干涉仪的基本原理发展的各种精密仪器已广泛应用于生产和科研领域。
【实验目的】1．了解迈克尔逊干涉仪的结构原理和调节方法；2．观察非定域干涉、定域等倾干涉、等厚干涉及白光干涉现象； 3．测量光波波长，了解条纹可见度等概念的物理意义。
【实验原理】1．迈克尔逊干涉仪的结构原理迈克尔逊干涉仪的典型光路如图23-1所示。
图中Μ1和Μ2是两面平面反射镜，分别装在相互垂直的两臂上。
Μ1位置固定而Μ2可通过精密丝杆沿臂长方向移动；Μ2倾角固定而Μ1的倾角可通过背面螺丝调节。
G 1和G 2是两块完全相同的玻璃板，在G 1的后表面上镀有半透明的银膜，能使入射光分为振幅相等的反射光和透射光，称为分光板。
G 1和G 2与M 1和M 2成45℃角倾斜安装。
由光源发出的光束，通过分光板G 1分成反射光束1和透射光束2，分别射向M 2和M 1，并被反射回到G 1。
由于两束光是相干光，从而产生干涉。
干涉仪中G 2称为补偿板，是为了使光束2也同光束1一样地三次通过玻璃板，以保证两光束间的光程差不致过大(这对使用单色性不好的光源是必要的)。
由于G 1银膜的反射，使在M 2附近形成M 1的一个虚象M 1＇。
因此，光束1图23-1 迈克尔逊于涉仪的典型光路和光束2的干涉等效于由M 2和M 1＇之间空气薄膜产生的干涉。
2．等倾干涉(定域干涉) 如图2所示，波长为λ的光束y 经间隔为d 的上下两平面M 2和M 1＇反射，反射后的光束分别为y 1和y 2。
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di 4
＝2 di
k
2.将测得波长λ与公认值λs进行百分差比较. He-Ne激光：λs =632.8nm
3.计算钠双线的波长差，并与公认值Δλs进行百分差比较.
钠光平均波长：λ12=589.294nm钠光双线：Δλs=0.597nm
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思考题
• 1、迈克尔孙干涉仪上的“补偿板”的作 用是什么？它的厚度与实验中采用的光 源有何关系？它的安装位置对实验有什 么样的影响？
• 参考实验3.11 干涉法测量固体的线胀系数
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用迈克尔逊干涉仪测量物质折射率
• 用迈克尔逊干涉仪的白光干涉条纹可以测量M1镜 的位置。将待测薄玻璃片置入有M1镜的臂中，再 次调出白光干涉条纹， 这时, 可以测到M1镜的新 位置。
• 参考实验4.9 用迈克尔逊干涉仪测量物质折射率
引言
• 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” 漂移实验而设计制造出来的 精密光学仪器，实验结果否定了 “以太” 的存在，促 进了相对论的建立. 此后，迈克尔逊又用它做了两个重 要实验，首次系统地研究光谱线的精细结构，以及直接 将光谱线的波长与标准米尺进行比较. 后人还利用该干 涉仪的原理，研制出各种专用干涉仪.
迈克尔逊—莫雷实验图 最初的迈克尔逊干涉仪 现代的迈克尔逊干涉仪
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实验目的
➢了解迈克尔逊干涉仪的结构、原理及源自 节和使用方法；➢观察等倾干涉条纹，学会测量He-Ne激 光的波长；
➢学习测定纳光双线的波长差。
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实 验 仪器：
迈史尔逊干涉仪：WSM200 He-Ne激光器：JGQ-250 扩束镜：
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沈阳城市学院 （3）微调：调节拉簧，使在屏正中央得
一正圆形干涉条纹
（4）精调：换面光源，调节微调拉簧至 中心条纹大小不随眼睛移动而 改变
（5）. 调节微量读数鼓轮向一个方向转动几圈，直至圆环 涌出(或收缩)，记录M2的初始位置d1。
（6）. 继续按原方向转动微量读数鼓轮，当Δk=30时，记录 M2的位置di，连续测量九次,用逐差法进行数据处理。
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迈克尔逊及其对物理学发展的主要贡献
1883年任俄亥俄州克利 夫兰市开斯应用科学学 院物理学教授
1889年成为麻省伍斯特 的克拉克大学的物理学 教授。
1892年到一个全新的大 学——芝加哥大学任物 理学系教授，并成为该 系第一任系主任。
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二、测量He-Ne激光的波长,记录动镜M2的位置
di
变化 环数
M2的位置 di(mm)
变化 环数
M2的位置 di(mm)
di / mm di / mm
0
200
50
250
100
300
150
350
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三、数据处理
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波长计算公式
2d
k
波长平均值 波长不确定度
两光束的光程差.
M'2 M1
d
d
若中心处为明条纹，则
若改变1反射2d镜的k位1置，使中
心仍为明条纹，则
2 2(d d ) k2
d
1 2
2
1
1 2
k2
k1
1 2
k
G1
G2
M2
2d
k
只要测出干涉仪中M1移动
的距离∆d,并数出相应的“
吞吐”环数∆k,就可求出λ.
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观察干涉圆环的环心，如增大d，k也增大，环 心的级次也增大，环心不断冒出环纹，环纹增多 变密；如减小d，则发生相反的情景，环心不断 缩入环纹，条纹减少变疏。
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2、“以太漂移”学说的提出
十八世纪后，惠更斯、杨氏双缝干涉实验证明 了光的波动性，并建立了光的波动理论。人们 为了解释光的传播而引入“以太”的概念。设 想“以太”是弥漫在整个宇宙空间的一种物质。 光借助“以太”这种介质传播。“以太” 的提 出是假设，被当时物理学界所接受。但如何用 实验验证“以太”的存在，许多物理学家用不同 的实验进行了检验，具有代表性的是迈克尔逊 的干涉仪实验最为著名。
• 迈克尔逊因发明精密光学仪器和借助这些仪器在光谱学 和度量学的研究工作中所做出的贡献，被授予了1907 年度诺贝尔物理学奖 .
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沈阳城市学院 对于这个实验，爱因斯坦称赞是“物理学所 有实验中最美的实验”，“迈克尔逊是伟大的 天才”，是“科学家中的艺术家”。这个实验 的成功，归功于迈克尔逊的“科学家的感触手 法，尤其是对于对称形式的感觉”。 迈克尔逊本人体会到，这个实验“需要研究 者有学者的分析智慧、艺术家的审美和诗人的 形象性语言。”
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实 验 内容
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一、调整迈克尔逊干涉仪及其光路
（1）粗调：① 将M1、M2方位螺钉和拉簧调至半松半紧状态 ② 调激光器方位，使反射光大致对 称分布
（2）细调：调节M1、M2方位螺钉，使反射光
对准激光出口
调节M2后面的三个螺钉，使最亮的两个点重合
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2en2 2
对应条纹级次最高
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• 迈干仪的干三涉实原验理测量原理
反射镜 M1
M1 移动导轨
M1 M2
扩束镜
反
单
射
色 光
镜
源
M2
分光板 G1
补偿板 G 2
G1//G 2 与 M1, M2 成 450角 物理实验教学中心
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M2 的像 M'2 反射镜 M1
d
• 2、什么是空程？测量时应如何操作才能 避免引入空程？
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讲解结束，开始实验！谢谢！
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延伸实验
干涉法测量固体的线胀系数
• 将待测金属杆置于可变热源中， 一端固定， 另 一胀现端 过 有与 程 条平 中 纹面 ， 移镜 动就，M会1推记顶动下牢在M，某1在移个温动温度，度升在区高观间、察移金屏动上属的会杆条发膨纹 数， 就可以计算出其伸长量， 从而测量出该金属 的线胀系数.
2d
k
2(d )
k
(d )
(d1 d)2 (d2 d)2 (d3 d)2 (d4 d)2 4 1
波长结果：
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注意事项
• ① 移动仪器时， 只能手握底座上部，不能碰触底座上 部的各个部件.
• ② 动镜M2后面的三颗螺丝以及分光板、补偿板的方位 均已调好，不许用手触摸.
• ③ 测量时, 要注意消除传动系统的空程差. • ④ 不要用眼睛直接对着激光. 观察非定域干涉时，也
不许用眼睛直接观看激光干涉条纹，以保证眼睛的安 全. • ⑤ 不许触摸激光电源的高压带电部位.
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数据处理及分析
1.用逐差法计算He－Ne激光的波长.
di＝di4 di
di＝
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迈克尔逊干涉仪的结构与光路
分光板G1
补偿板G2
可动镜M2
刻度盘
固定镜M1
粗调手轮
微调手轮
倾倾度微微调调
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导轨
毫米刻度盘
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沈阳城市学院 迈克尔逊干涉仪的读数系统
主尺
粗动手轮读数窗口
微动手轮
分度值 1mm
分度值10-2mm
分度值10-4mm， 可估读至10-
M1 M2
单 色
反 射
光
镜
源
G1
G2
M2
在迈克尔逊干涉仪中产生的干涉相当于厚度为d的空气
薄膜所产生的干涉，当M1与M2垂直时，即M1与M2‘平
行时，可以观察到等倾干涉条纹。中心处两束相干光的
光程差为 2d
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波长测量原理
两相干光束在空间完全分开，
并可用移动反射镜的方法改变
33＋0.52＋0.00246＝33.52254m6mmm
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主尺
粗动手轮读数窗口
最后读数为：？32.52215mm
微动手轮
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迈克尔逊干涉仪原理图
d
M
1
M2
2 G1 G2 M1
1
半透半 1’ 2’ 补偿板 反膜
迈克耳逊干涉仪产生的干涉，与M1 、M2之间的空气薄膜产生的干涉一样。
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迈克尔逊干涉仪的调节和使用
Michelson Interferometer
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迈克尔逊及其对物理学发展的主要贡献
1． 阿尔伯特-迈克尔逊简介 （Albert Abrahan Michelson，1852～ 1931） 美国著名实验物理学家： 迈克尔逊，1852 年12月19 日出生于波兰一个犹太商人 家庭，1856年随父母移居美 国.1873年毕业于美国海军学 院。
迈克尔逊及其对物理学发展的主要贡献
• 1907年迈克尔逊因为“发明光学干涉仪并使用 其进行光谱学和基本度量学研究” 而成为美国 历史上第一位诺贝尔物理学奖获得者。 1910-1911年担任美国科学促进会主席。