用迈克耳逊干涉仪测波长实验讲义2
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，掌握光的干涉现象和测量方法。
实验仪器，迈克尔逊干涉仪、光源、平面镜、分束镜、透镜、测距仪等。
实验原理：
迈克尔逊干涉仪利用干涉现象测量光波的波长，其原理是通过分束镜将光分成两束，分别经过不同的光程后再合成，形成干涉条纹。
通过调节其中一个光路的长度，观察干涉条纹的移动，可以计算出光波的波长。
实验步骤：
1. 调整迈克尔逊干涉仪，使两束光相遇并产生干涉条纹。
2. 通过调节其中一个光路的长度，观察干涉条纹的移动。
3. 记录不同位置的干涉条纹，测量光路的长度差ΔL。
4. 根据干涉条纹的移动情况，计算出光波的波长λ。
实验数据：
根据实验记录，测得光路长度差ΔL为5.6mm，观察到干涉条纹移动了10个全干涉条纹。
实验结果：
根据实验数据和计算，可得光波的波长λ为560nm。
实验结论：
通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，得出光波的波长为
560nm。
实验结果与理论值基本吻合，证明了迈克尔逊干涉仪可以准确测量光波的波长。
实验总结：
本次实验通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，掌握了光的干涉现象和测量方法。
在实验过程中，需要注意调节仪器的精度和记录数据的准确性，以保证实验结果的可靠性。
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，通过观察干
涉条纹的移动来确定光波的波长。
实验仪器：
迈克尔逊干涉仪、光源、透镜、干涉条纹观察装置等。
实验原理：
迈克尔逊干涉仪利用干涉现象来测量光波的波长。
当两束光波
经过分束镜后，分别通过不同的光程后再次汇聚，会产生干涉现象。
通过调节其中一个光路的长度，观察干涉条纹的移动来测量光波的
波长。
实验步骤：
1. 将光源置于迈克尔逊干涉仪的一端，使光波通过分束镜后分
别经过两个光路。
2. 调节其中一个光路的长度，观察干涉条纹的移动情况。
3. 根据干涉条纹的移动情况，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=xx nm。
实验分析：
在实验中，我们观察到干涉条纹的移动情况，并通过计算得到了光波的波长。
然而，由于实验中可能存在误差，因此得到的结果可能会有一定的偏差。
改进方向：
为了提高实验结果的准确性，我们可以采取以下改进措施：
1. 提高实验仪器的精度，减小测量误差。
2. 多次重复实验，取平均值来减小随机误差。
3. 仔细检查实验步骤，确保每一步操作都准确无误。
结论：
通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验，我们成功测量了光波的波长，并对实验结果进行了分析和改进措施的提出。
通过不断改进实验方法，我们可以提高实验结果的准确性，从而更好地理解和应用光学原理。
迈克尔逊干涉仪（2）
迈克尔逊⼲涉仪（2）实验名称:迈克尔逊⼲涉仪实验⽬的:本实验的⽬的是了解迈克尔逊⼲涉仪的原理、结构和调节⽅法，观察⾮定域和定域⼲涉条纹，测量氦氖激光的波长，并增强对条纹可见度和时间相⼲性的认识。
实验仪器：氦氖激光器、迈克尔逊⼲涉仪，短焦距透镜等实验原理：1. 迈克尔逊⼲涉仪的结构和⼯作原理：G2是⼀⾯镀上半透半反膜，M1、M2为平⾯反射镜，M1是固定的，M2和精密丝相连，使其可前后移动，最⼩读数为10-4mm，可估计到10-5mm, M1和M2后各有⼏个⼩螺丝可调节其⽅位。
当M2和M1’严格平⾏时，M2移动,表现为等倾⼲涉的圆环形条纹不断从中⼼“吐出”或向中⼼“消失”。
两平⾯镜之间的“空⽓间隙”距离增⼤时，中⼼就会“吐出”⼀个个条纹；反之则“吞进”⼀个个条纹。
M2和M1’不严格平⾏时，则表现为等厚⼲涉条纹，M2移动时，条纹不断移过视场中某⼀标记位置;2. 迈克尔逊⼲涉仪⽰意经M2反射的光三次穿过分光板，⽽经M1反射的光只通过分光板⼀次.补偿板就是为了消除这种不对称⽽设置的.在使⽤单⾊光源时，补偿板并⾮必要，可以利⽤空⽓光程来补偿；但在复⾊光源时，因玻璃和空⽓的⾊散不同，补偿板则是不可缺少的。
若要观察⽩光的⼲涉条纹，两相⼲光的光程差要⾮常⼩，即两臂基本上完全对称，此时可以看到彩⾊条纹；若M1或M2稍作倾斜，则可以得到等厚的交线处（d=0）的⼲涉条纹为中⼼对称彩⾊直条纹，中央条纹由于半波损失为暗条纹。
数据处理与结论：1.观察⾮定域⼲涉图实验中观察到的现象见下表：现象分析：由实验原理知1M和M2之间的距离每改变半个波长，其中⼼就“⽣出”或“消失”⼀个圆环。
两平⾯之间的距离增⼤时，其中⼼就吐出⼀个个圆环。
反之，距离件减⼩时中⼼就吞进⼀个个圆环，同时条纹之间的间隔（即条纹的稀疏）也发⽣变化。
在上表前两⾏中，顺时针调节⼩⿎轮，1M和M2之间的距离减⼩，因此会吞条纹。
第三⾏时是因为1M和M2之间的距离为零，产⽣了等厚的平⾏条纹。
迈克尔逊干涉仪_2
实验迈克尔逊干涉仪【实验目的】1.掌握迈克尔逊干涉仪的调节方法并观察各种干涉图样。
2.区别等倾干涉、等厚干涉和非定域干涉，并用非定域干涉测量氦氖激光波长。
3.了解光源的时间相干性，测量光源的相干长度。
【仪器用具】迈克尔逊干涉仪、氨氖激光器、白光光源、小孔光阑、短焦距小透镜。
【实验原理】1.仪器的构造图1为干涉仪的实物图，图2为其光路示意图。
其中M1和M2为两平面反射镜，M1可在精密导轨上前后移动，而M2是固定的。
P1是一块平行平面板，板的第二表面近P2面涂以半反射膜，它和全反射镜M1成45°角。
P2是一块补偿板，其厚度及折射率和P1完全相同，且与P1平行，它的作用是补偿两路光的光程差，使干涉图样不会畸变，保证白光干涉时彩色条纹形成。
放松刻度轮止动螺钉⑧，转动刻度轮⑦，可使反射镜M1沿精密导轨前后移动，当锁紧止动螺钉⑧，转动微量读数鼓轮⑨时，通过蜗轮蜗杆系统可转动刻度轮，从而带动 M1微微移动，微量读数鼓轮最小格值为10-4mm，可估读到10-5mm，刻度轮最小分度值为10-2mm。
M1的位置读数由导轨上标尺、刻度轮和微量读数鼓轮三部分组成。
反射镜M2背后有三个螺钉，用以调节M2的倾斜度，它的下方还有两个垂直的微调螺丝，以便精确调节M2的方位。
2.干涉条纹的图样图1图21、活动反光镜；2、固定反光镜；3、固定螺钉；4、补偿板；5、分光板；6、毛玻璃屏；7、刻度轮；8、刻度轮止动螺钉；9、微量读数鼓轮； 10、11、12、调节螺钉用迈克尔逊干涉仪可观察定域干涉和非定域干涉，这取决于光源的性质，而定域干涉又可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M1和M2'是否平行。
M2'是反射镜M2被分光板P1反射所成的虚象。
当使用扩展的面光源时，只能获得定域干涉。
2．1 等倾干涉当M 1和M 2'，互相平行时，得到的是相当于平行平面板的等倾干涉条纹，其干涉花样定位于无限远，如果在E 处放一会聚透镜，并在其焦平面上放一屏，则在屏上可观察到一组组的圆心圆。
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名称，迈克尔逊干涉仪测量光波的波长。
实验目的，利用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，掌握干涉仪的原理和使用方法，加深对光波性质的理解。
实验仪器，迈克尔逊干涉仪、光源、准直器、透镜、分束镜、反射镜、测量仪器等。
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的仪器。
当两束光波相遇时，会产生干涉现象，通过测量干涉条纹的间距来计算光波的波长。
实验步骤：
1. 调整迈克尔逊干涉仪，使得两束光波相遇并产生干涉。
2. 观察干涉条纹，调整仪器直至获得清晰的干涉图案。
3. 测量干涉条纹的间距，并记录数据。
4. 根据已知的实验条件和干涉条纹间距，计算光波的波长。
实验数据：
根据测量得到的干涉条纹间距和已知的实验条件，计算得到光波的波长为XXX。
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数据。
实验结果与理论值基本吻合，表明实验操作和数据处理的准确性。
同时，通过实验我们加深了对光波干涉现象的理解，掌握了干涉仪的使用方法，对光学知识有了更深入的认识。
实验中存在的问题和改进措施，在实验过程中，可能会受到外界光源的干扰，导致干涉图案不清晰。
为了减少干扰，可以在实验室环境中采取一定的遮光措施，确保实验数据的准确性。
实验总结，通过本次实验，我们深入了解了迈克尔逊干涉仪的原理和使用方法，掌握了光波的干涉现象及其测量方法。
实验结果对于加深我们对光学原理的理解具有重要意义，为今后的学习和科研工作提供了重要的基础。
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名称，迈克尔逊干涉仪测量光波的波长。
实验目的，利用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，了解干涉仪的原理和操作方法。
实验仪器，迈克尔逊干涉仪、光源、透镜、反射镜、平面镜、测量仪器等。
实验原理，迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象测量波长的仪器。
当两束光线相遇时，它们会相互干涉，产生干涉条纹。
通过测量干涉条纹的间距，可以计算出光波的波长。
实验步骤：
1. 调整迈克尔逊干涉仪，使得两束光线在干涉仪内相遇。
2. 调整干涉仪，观察干涉条纹的变化，并记录下相应的数据。
3. 利用测量仪器测量干涉条纹的间距。
4. 根据测得的数据，计算出光波的波长。
实验结果，通过实验测得光波的波长为XXX纳米。
实验结论，利用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长是一种有效的方法，可以准确地测量出光波的波长。
同时，通过实验还加深了对干涉仪原理和操作方法的理解。
存在问题，在实验中，可能会受到环境光线的干扰，导致干涉条纹不够清晰，影响测量结果的准确性。
因此，在实验中需要注意避免环境光线的干扰。
改进方案，在实验中可以采取一些遮光措施，减少环境光线的干扰，以提高测量结果的准确性。
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，同时也掌握了利用干涉仪测量光波波长的方法和技巧。
在今后的实验中，我将更加注意实验环境的控制，以确保实验结果的准确性。
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，通过使用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，掌握光波的干涉原理，加深对光学现象的理解。
实验仪器，迈克尔逊干涉仪、光源、准直器、透镜、半反射镜、平面镜、测微器等。
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的仪器。
当两束光波经过半反射镜和平面镜反射后再次相遇时，会产生干涉现象，通过调整半反射镜和平面镜的位置，观察干涉条纹的移动，可以计算出光波的波长。
实验步骤：1. 调整迈克尔逊干涉仪，使得两束光线在半反射镜和平面镜处相遇并产生干涉。
2. 通过调整半反射镜和平面镜的位置，观察干涉条纹的移动情况，并记录下相应的位置。
3. 根据干涉条纹的移动情况，计算出光波的波长。
实验结果，通过实验测得光波的波长为λ=632.8nm。
实验分析，实验结果与理论值相差较小，说明实验测量的准确性较高。
通过实验，加深了对光波干涉原理的理解，掌握了使用迈克尔逊干涉仪测量光波波长的方法。
实验结论，本次实验通过使用迈克尔逊干涉仪成功测量了光波的波长，实验结果较为准确，达到了预期的实验目的。
存在问题，在实验过程中，需要注意调整仪器的精度和稳定性，以确保实验结果的准确性。
同时，对于干涉条纹的观察和记录需要更加细致和精确。
改进方案，在进行实验时，可以加强对仪器的调整和操作技巧的培训，提高实验操作的准确性和稳定性。
同时，加强对干涉条纹的观察和记录，以获得更加准确的实验结果。
通过本次实验，我对迈克尔逊干涉仪测量光波的波长有了更深入的理解，并对实验操作技巧有了更加丰富的经验，这对我的光学实验能力有了一定的提升。
迈克尔逊干涉仪 (2)
实验名称:迈克尔逊干涉仪实验目的:本实验的目的是了解迈克尔逊干涉仪的原理、结构和调节方法，观察非定域和定域干涉条纹，测量氦氖激光的波长，并增强对条纹可见度和时间相干性的认识。
实验仪器：氦氖激光器、迈克尔逊干涉仪，短焦距透镜等实验原理：1. 迈克尔逊干涉仪的结构和工作原理：G2是一面镀上半透半反膜，M1、M2为平面反射镜，M1是固定的，M2和精密丝相连，使其可前后移动，最小读数为10-4mm，可估计到10-5mm, M1和M2后各有几个小螺丝可调节其方位。
当M2和M1’严格平行时，M2移动,表现为等倾干涉的圆环形条纹不断从中心“吐出”或向中心“消失”。
两平面镜之间的“空气间隙”距离增大时，中心就会“吐出”一个个条纹；反之则“吞进”一个个条纹。
M2和M1’不严格平行时，则表现为等厚干涉条纹，M2移动时，条纹不断移过视场中某一标记位置;2. 迈克尔逊干涉仪示意经M2反射的光三次穿过分光板，而经M1反射的光只通过分光板一次.补偿板就是为了消除这种不对称而设置的.在使用单色光源时，补偿板并非必要，可以利用空气光程来补偿；但在复色光源时，因玻璃和空气的色散不同，补偿板则是不可缺少的。
若要观察白光的干涉条纹，两相干光的光程差要非常小，即两臂基本上完全对称，此时可以看到彩色条纹；若M1或M2稍作倾斜，则可以得到等厚的交线处（d=0）的干涉条纹为中心对称彩色直条纹，中央条纹由于半波损失为暗条纹。
数据处理与结论：1.观察非定域干涉图实验中观察到的现象见下表：现象分析：由实验原理知1M和M2之间的距离每改变半个波长，其中心就“生出”或“消失”一个圆环。
两平面之间的距离增大时，其中心就吐出一个个圆环。
反之，距离件减小时中心就吞进一个个圆环，同时条纹之间的间隔（即条纹的稀疏）也发生变化。
在上表前两行中，顺时针调节小鼓轮，1M和M2之间的距离减小，因此会吞条纹。
第三行时是因为1M和M2之间的距离为零，产生了等厚的平行条纹。
用迈克耳孙干涉仪测量波长的实验方法
用迈克耳孙干涉仪测量波长的实验方法一、引言迈克耳孙干涉仪是一种经典的物理实验仪器，能够精确测量光的波长。
本文旨在介绍利用迈克耳孙干涉仪进行波长测量的实验方法。
二、实验仪器与原理1. 实验仪器对于迈克耳孙干涉仪的具体型号和配置，可根据实际情况进行选择。
标准的迈克耳孙干涉仪通常由一束光源、反射镜、半反射镜和干涉计等组成。
2. 原理简介迈克耳孙干涉仪利用干涉现象对光的波长进行测量。
当一束光经过半反射镜分成两束，并在反射镜处发生反射后再次合并时，会出现干涉现象。
通过调整反射镜与半反射镜之间的距离，使得干涉环的亮暗发生变化，从而可以测量光的波长。
三、实验步骤1. 调整仪器将迈克耳孙干涉仪放置在平稳的桌面上，通过调节反射镜和半反射镜的位置，使得光路尽量保持直线。
确保光源稳定并尽量避免外界干扰。
2. 初始测量打开干涉计并调节其灵敏度，使其能够探测到干涉环的变化。
记录下此时的干涉环状态，并调整反射镜与半反射镜之间的距离，使干涉环的亮暗发生变化。
3. 波长测量对于具有不同波长的光源，重复步骤2，记录下干涉环的变化情况。
通过对干涉环的数量和位置的观察，结合干涉环的数学关系，可以计算出光的波长。
四、实验注意事项1. 仪器调节在实验前需要进行仪器的调节和校准，以确保实验的准确性和可靠性。
2. 光源选择合适的光源对于实验结果的准确性至关重要。
应选择具有较窄光谱带宽的光源。
3. 干涉环观察观察干涉环时应注意提高观察的精确度，可使用目镜等辅助工具。
五、实验结果与分析根据实验步骤中记录下的干涉环变化情况，可以通过计算和分析得到光的波长值。
根据实验数据和分析结果，可以评估实验的准确性和精确度。
六、实验应用与展望迈克耳孙干涉仪测量波长的实验方法广泛应用于光学、物理等领域。
未来，可以进一步完善和改进实验方法，提高准确性和稳定性，以满足更高精度的波长测量需求。
七、结论本文介绍了利用迈克耳孙干涉仪测量波长的实验方法。
通过对实验仪器和原理的简要介绍，详细描述了实验步骤和注意事项，最后通过实验结果和分析得出结论。
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，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使用方法。
实验仪器，迈克尔逊干涉仪、光源、准直器、透镜、光电探测器、计算机。
实验原理，迈克尔逊干涉仪是利用干涉现象测量光波的波长的仪器。
当两束光波相遇时，会产生干涉条纹，通过测量干涉条纹的间距可以计算出光波的波长。
实验步骤：
1. 调整干涉仪，使两束光波相遇并产生明显的干涉条纹。
2. 使用光电探测器测量干涉条纹的间距。
3. 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，通过实验测得光波的波长为λ=600nm。
实验结论，通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，得到了较为
准确的结果。
实验结果与理论值相符合，证明了干涉仪的原理和使
用方法的有效性。
实验中遇到的问题及解决方法，在实验过程中，由于干涉条纹
的清晰度和测量的精度会受到外界光线的干扰，因此需要在实验环
境中尽量减少外界光线的影响，保持实验仪器的稳定性。
实验改进方案，为了提高实验的精度，可以使用更先进的光电
探测器和数据处理软件，以及对干涉仪进行更精确的调整，以确保
实验结果的准确性。
总结，通过本次实验，我对迈克尔逊干涉仪的原理和使用方法
有了更深入的了解，同时也学会了如何通过干涉仪测量光波的波长，这对我的实验能力和科研能力有了一定的提升。
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。
迈克尔逊干涉仪测量光波波长预习提纲_2
迈克尔逊干涉仪测量光波波长预习提纲1、 实验任务：1、 调节仪器，利用等倾的干涉条纹来测量激光波长：每过100环记录一个数据，连续的记录10个数据；再做连续每过20环或者50环记录一个数据，连续的记录10组数据，比较一下在不同环数的间隔下对波长的精度的影响；2、 了解实验中对波长测量的影响因素；3、 对实验进行讨论，对结果进行定量分析。
2、 实验原理1、掌握薄膜干涉原理，干涉的前提条件？2、 是否要考虑半波损失？3、 操作规范1、干涉仪的调节，两列光调成重合；2、 激光与扩束器的调节要求；3、 如何避免回程差。
4、 数据处理测量氦氖激光束波长的数据处理注意：我们记录的数据的有效位数，以及在计算当中有效数字的保留，特别注意有效数字的取舍！还有要记住，在计算和测量当中要把数据换做国际单位！！！公式： k d 2λ= N d∆∆=2λ（误差取两位有效数字）)(161m d d d -=∆ )(272m d d d -=∆ )(383m d d d -=∆ ……)(554321m d d d d d d ⋯⋯≅∆+∆+∆+∆+∆=∆ 平均波长)(2012m d ⋯⋯=⨯∆∆⨯=N λ不确定度的计算：A d ∆=()610.01 5.010B d m -∆=∆=⨯=⨯仪 ()60.005710d m -∆=⨯ ()())(22m d d B A d ⋯⋯=∆+∆=∆∆平均波长不确定度：)(2012m N d⋯⋯=⨯∆∆⨯=∆∆λ 结果表达式：)(m ⋯⋯=∆±=λλλ相对误差：%%100⋯⋯=⨯-=λλλE相对不确定度：%%100⋯⋯=⨯∆=λλE 误差分析：误差存在于一切测量中，而且贯穿测量过程的始末。
误差按照性质很产生原因的不同，可分为随机误差、系统误差、和过失误差三类。
该实验主要为随机误差和系统误差，比如读数时误差、计算中的数据误差等。
因此我们要进行多次测量，而且要避免测量过程中的光程差。
5-5用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长
专业班次姓名日期一、实验名称用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长二、实验目的1.明白迈克尔逊干涉仪的原理2.学会操作迈克尔逊干涉仪3.学会用逐差法处理实验数据三、实验器材迈克尔逊干涉仪、He-Ne激光四、实验原理用波长为λ的单色光照明时，迈克尔逊干涉仪所产生的环形等倾干涉圆条纹的位置取决于相干光束间的光程差，而由M２和M１反射的两列相干光波的光程差为Δ＝2dcos i。
其中i为反射光⑴在平面镜M２上的入射角。
对于第k条纹，则有2dcos iｋ＝kλ，当M２和M１′的间距d逐渐增大时，对任一级干涉条纹，例如k级，必定是以减少cosiｋ的值来满足式(2)的，故该干涉条纹间距向iｋ变大(cos iｋ值变小)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λ/2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一个地“陷入”中心，且每陷入一成绩： 教师： 日期 个条纹，间距的改变亦为λ/2。
因此，当M2镜移动时，若有N 个条纹陷入中心，则表明M ２相对于M １移近了2λ⋅=∆N d反之，若有N 个条纹从中心涌出来时，则表明M ２相对于M １移远了同样的距离。
如果精确地测出M ２移动的距离Δd ，则可由式(3)计算出入射光波的波长：N d ∆=2λ五、实验步骤（1）仪器设计成未动鼓轮转动时可带动粗动手轮，但粗动手轮转动不能带动未动鼓轮转动（它只带动1M 镜运动），为防止粗动手轮与微动鼓轮读书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，而微动鼓轮不指在零刻度处），在读数前应先调整零点。
（2）为了使测量结果正确，必须避免引入空程误差，也就是说，在调整好零点以后，应将微动轮按与方向转几圈，知道干涉条纹开始移动以后，才开始读数测量。
为了清除空程误差，调节中，粗调手轮和微调鼓轮要想通一方向转动；测量读数时，微调鼓轮嘢要想一个方向转动，中途不得倒转。
实验三 用迈克耳逊干涉仪测波长实验讲义2
实验三迈克尔逊干涉仪测波长一、实验目的1、巩固迈克耳逊干涉仪的调节和使用方法；2、应用迈克耳逊干涉仪测定氦氖激光器的波长。
二、实验仪器迈克耳逊干涉仪、氦氖激光器、扩束镜、升降台等。
三、实验原理1、迈克尔逊干涉仪的原理图1 迈克尔逊干涉仪原理图迈克尔逊干涉仪的工作原理如图1所示，其中P1的第二面上涂有半反半透膜，能够将入射光分成振幅几乎相等的反射光'1、透射光'2，所以P1称为分光板（又称为分光镜）。
'1光经M1反射后由原路返回再次穿过分光板P1后成为"1光，到达观察点E处；'2光被M2反射后按原路返回，在P1的第二面上形成"2光，也被返回到观察点E处。
由于'1光在到达E处之前穿过P1三次，而'2光在到达E处之前穿过P1一次，为了补偿'1、'2两光的光程差，便在M2所在的臂上再放一个与P1的厚度、折射率严格相同的P2平面玻璃板，满足了'1、'2两光在到达E处时无光程差，所以称P为补偿板。
由于'1、'2光均来自同一光源S，所2以两光是相干光。
M2通过P1的第二面，在M1的附近（上部或下部）形成一个平行于M1的虚像M2＇，因而，在迈克尔逊干涉仪中，自M1、M2的反射相当于自M1、M2＇的反射。
也就是，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。
2、等倾干涉原理如图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。
设y 1经过的光程为l ，y 2经过的光程为l+Δl ，Δl 即为这两束光的光程差（Δl = AB + BD ），如果入射角为θ，则Δl = 2d cosθ，当Δl =2dcos θ= k λ 时，为亮纹Δl =2d cos θ=(2k +1)λ/2 时，为暗纹 （1）其中k 为整数，称干涉级序数，与某条干涉条纹对应．当M 2、M 1＇上下表面平行时，可以观察到明暗相间的圆形条纹，这种干涉叫等倾干涉。
大学物理实验迈克尔逊干涉仪讲义
迈克尔孙干涉仪1881 年美国物理学家迈克尔孙（A.A.Michelson ）为测量光速，依据分振幅产生双光束实现干涉的原理精心设计了这种干涉测量装置。
迈克尔孙和莫雷（Morey ）用此一起完成了在相对论研究中有重要意义的“以太”漂移实验。
迈克尔孙干涉仪设计精巧、应用广泛，许多现代干涉仪都是由它衍生发展出来的。
本实验的目的是了解迈克尔孙干涉仪的原理、结构和调节方法，观察非定域干涉条纹，测量氦氖激光的波长，并增强对条纹可见度和时间相干性的认识。
实验原理1．迈克尔孙干涉仪的结构和原理迈克尔孙干涉仪的原理图如图3.1.1-1所示，A 和B为材料、厚度完全相同的平行板，A 的一面镀上半反射膜，M 1、M 2为平面反射镜，M 2是固定的，M1 和精密丝杆相连，使其可前后移动，最小读数为10-4mm，可估计到10-5mm，M1 和M2 后各有几个小螺丝可调节其方位。
光源S 发出的光射向A 板而分成（1）、（2）两束光，这两束光又经M1和M2 反射，分别通过A 的两表面射向观察处O，相遇而发生干涉，B 作为补偿板的作用是使（1）、（2）两束光的光程差仅由M1、M2 与A 板的距离决定。
由此可见，这种装置使相干的两束光在相遇之前走过的路程相当长，而且其路径是互相垂直的，分的很开，这正是它的主要优点之一。
从O处向A处观察，除看到M 1镜外，还可通过A的半反射膜看到M2的虚像M'2，M 1与M2镜所引起的干涉，显然与M 1、M'2引起的干涉等效，M1和M'2 形成了空气“薄膜”，因M'2不是实物，故可方便地改变薄膜的厚度（即M1和M'2的距离），甚至可以使M1和M'2 重叠和相交，在某一镜面前还可根据需要放置其他被研究的物体，这些都为其广泛的应用提供了方便。
2．点光源产生的非定域干涉一个点光源S 发出的光束经干涉仪的等效薄膜表面M 1 和M'2 反射后，相当于由两个虚光源S1、S2发出的相干光束（图3.1.1-2）。
迈克尔逊干涉仪测激光波长
i=0。
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4、测定激光波长 • 从点光源照射的情况可知，入射角i是无法确切
测定的，由2dcosi =kλ直接测量d、i、k，从 而得到λ是不可能的。 • 在光源垂直入射处（也即是条纹中心处），i=0， cosi=1。公式2dcosi =kλ变为： 2d =kλ。而 此时k=0，亦不能计算出λ。 • 在光源的可照射范围内，d、 λ不变的情况下， 条纹的总级数是一定的，增加d则k增加，条纹 数目增加，且变小变密，实际现象就是，条纹 从中心一个个往“外冒”，相反，减小d时，条 纹一个个“陷入”，变大变稀。 • 此时，只要测量出薄膜的改变量Δd，数出“外 冒”或”陷入“的条纹数N，则由：2Δd=Nλ
• 2、实验光路原理 第2页/共12页
• 3、等倾干涉
M1
d
i1
M2’
i1
双光束在观察平面处的光程差由下式给定：
Δ＝2dcosi
（本实验中两平面间为空气，折射率设为1）
式中：d是M1和M2ˊ之间的距离，i是光源S在M1上的入射角。
第3页/共12页
• 根据干涉条件可得到： Δ＝2dcosi =kλ • 在薄膜厚度d不变、入射光波长λ不变时，条纹级次k由入射倾角i决定。也即是说，
得出：λ＝2Δd／N。
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三、迈克尔逊光路的应用
• 测量波长（本实验内容） • 测量长度（米原尺） • 测量波长差 • 观察白光干涉 • 测量薄膜厚度 • 测量空气折射率
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数据处理，得出光波的波长值。
实验仪器：
迈克尔逊干涉仪、光源、准直器、分束器、反射镜、测量仪器等。
实验步骤：
1. 调整迈克尔逊干涉仪，使得干涉环境尽可能稳定和明亮。
2. 利用准直器和分束器将光源发出的光线分成两束，分别经过两个反射镜反射后再次交汇。
3. 观察干涉条纹并通过测量仪器记录下相应的数据。
4. 根据干涉条纹的间距和其他相关数据进行计算，得出光波的
波长值。
实验结果：
通过实验测量和数据处理，得出光波的波长为XXX纳米。
实验结论：
本次实验利用迈克尔逊干涉仪成功测量了光波的波长，实验结
果与理论值相符，证明了迈克尔逊干涉仪在光波波长测量方面的有
效性和精确性。
实验中存在的问题和改进方法：
在实验过程中，干涉环境的稳定性对结果的影响较大，需要进
一步加强实验技巧和仪器调整，以提高实验结果的准确性和可信度。
总结：
通过本次实验，我们深入了解了迈克尔逊干涉仪的原理和应用，
掌握了光波波长的测量方法，为今后的科研和实验工作打下了坚实的基础。
实验三 用迈克耳逊干涉仪测波长实验讲义2
实验三迈克尔逊干涉仪测波长一、实验目的1、巩固迈克耳逊干涉仪的调节和使用方法；2、应用迈克耳逊干涉仪测定氦氖激光器的波长。
二、实验仪器迈克耳逊干涉仪、氦氖激光器、扩束镜、升降台等。
三、实验原理1、迈克尔逊干涉仪的原理图1 迈克尔逊干涉仪原理图迈克尔逊干涉仪的工作原理如图1所示，其中P1的第二面上涂有半反半透膜，能够将入射光分成振幅几乎相等的反射光'1、透射光'2，所以P1称为分光板（又称为分光镜）。
'1光经M1反射后由原路返回再次穿过分光板P1后成为"1光，到达观察点E处；'2光被M2反射后按原路返回，在P1的第二面上形成"2光，也被返回到观察点E处。
由于'1光在到达E处之前穿过P1三次，而'2光在到达E处之前穿过P1一次，为了补偿'1、'2两光的光程差，便在M2所在的臂上再放一个与P1的厚度、折射率严格相同的P2平面玻璃板，满足了'1、'2两光在到达E处时无光程差，所以称P为补偿板。
由于'1、'2光均来自同一光源S，所2以两光是相干光。
M2通过P1的第二面，在M1的附近（上部或下部）形成一个平行于M1的虚像M2＇，因而，在迈克尔逊干涉仪中，自M1、M2的反射相当于自M1、M2＇的反射。
也就是，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。
2、等倾干涉原理如图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。
设y 1经过的光程为l ，y 2经过的光程为l+Δl ，Δl 即为这两束光的光程差（Δl = AB + BD ），如果入射角为θ，则Δl = 2d cosθ，当Δl =2dcos θ= k λ 时，为亮纹Δl =2d cos θ=(2k +1)λ/2 时，为暗纹 （1）其中k 为整数，称干涉级序数，与某条干涉条纹对应．当M 2、M 1＇上下表面平行时，可以观察到明暗相间的圆形条纹，这种干涉叫等倾干涉。
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用迈克尔逊干涉仪测波长
一、实验目的
1、巩固迈克耳逊干涉仪的调节和使用方法；
2、应用迈克耳逊干涉仪测定氦氖激光器的波长。
二、实验原理
1、迈克尔逊干涉仪的原理
图1 迈克尔逊干涉仪原理图
迈克尔逊干涉仪的工作原理如图1所示，其中P1的第二面上涂有半反半透膜，能够将入射光分成振幅几乎相等的反射光'1、透射光'2，所以P1称为分光板（又称为分光镜）。
'1光经M1反射后由原路返回再次穿过分光板P1后成为"1光，到达观察点E处；'2光被M2反射后按原路返回，在P1的第二面上形成"2光，也被返回到观察点E处。
由于'1光在到达E处之前穿过P1三次，而'2光在到达E处之前穿过P1一次，为了补偿'1、'2两光的光程差，便在M2所在的臂上再放一个与P1的厚度、折射率严格相同的P2平面玻璃板，满足了'1、'2两光在到达E处时无光程差，所以称P2为补偿板。
由于'1、'2光均来自同一光源S，所以两光是相干光。
M2通过P1的第二面，在M1的附近（上部或下部）形成一个平行于M1的虚像M2＇，因而，在迈克尔逊干涉仪中，自M1、M2的反射相当于自M1、M2＇的反射。
也就是，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。
2、等倾干涉原理
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。
设y 1经过的光程为l ，y 2经过的光程为l+Δl ，Δl 即为这两束光的光程差（Δl = AB + BD ），如果入射角为θ，则Δl = 2d cosθ，当
Δl =2dcos θ= k λ 时，为亮纹
Δl =2d cos θ=(2k +1)λ/2 时，为暗纹 （1）
其中k 为整数，称干涉级序数，与某条干涉条纹对应．
当M 2、M 1＇上下表面平行时，可以观察到明暗相间的圆形条纹，这种干涉叫等倾干涉。
M 2镜每移动（增加或减少）λ/2距离，视场中心就“吐出”一个环纹或“吞进”一个环纹。
视场中干涉条纹变化或移过的数目N 与M 2移动距离Δd 间的关系是：
2
λ
⋅
=∆N d
（2）
上式表明，已知M 2移动的距离d ∆，并记录在实验时只要数出“涌出”或“陷入”的条纹个数N ，就可确定光的波长。
N
d ∆=
2λ （3）
三、实验仪器
迈克耳逊干涉仪、氦氖激光器、扩束镜、升降台等。
四、实验内容及步骤
1．仪器的调整
（1）点亮氦氖激光器，取下扩束镜，使激光束经分光板P 1分束，由M 1、M 2反射后，照射在E 处的与光路垂直放置的观察屏（毛玻璃）上，即呈现两组分立的光斑。
（2）调节M 1、M 2两镜后面的螺丝，以改变M 1、M 2镜面的方位，使屏上两组光点完全重复。
（3）装上扩束镜，屏上即可出现干涉条纹。
（4）缓慢细心地调节M 1镜旁的微调螺旋，使条纹成同心圆环干涉图样。
2．测He-Ne 激光的波长
（1）慢慢地转动微动手轮，可以在毛玻璃屏上看到中心条纹向外一个个冒出（或缩入中心）。
（2）开始计数前，记录M 2镜的位置读数d 1。
（3）继续转微动手轮（必要时也可旋动粗调手轮，但必须同向转动），数到条纹向外冒出50个时（或向中心缩入），停止转动，再记录M 2镜的位置读数d 2。
重复上述测量六次，将全部数据记于测氦一氖激光波长数据表中。
五、实验数据及结果
1
2、测得He-Ne 激光波长平均值：
λ¯=1/6 Σ λI =
He-Ne 激光波长公认值（或称标准值）：6328A 0 3、绝对误差：
=
-=-=∆|6328|||λλ测量值公认值
4、相对误差：
=
⨯-=
%100|
|公认值
测量值公认值相对误差
六、注意事项
1．不能用手触摸各光学元件。
2．在调节和测量过程中，一定要非常细心和耐心，粗动手轮，特别是微动手轮要缓慢、均匀转动。
3．为了防止引进螺距差，每次测量必须沿同一方向旋转手轮（粗动或微动），不得中途倒退。
4．不能用眼睛直接观看未扩束的激光束。
5．激光管上有高压，防止触电。
七、思考题
1、怎样利用干涉条纹的“涌出”和“陷入”来测定光波的波长？
2、调节干涉条纹时，如果确使双影重合，但条纹并不出现，试分析可能产生的原因。
3、调节迈克尔逊干涉仪时，看到的亮点为什么是两排而不是两个？两排亮点是怎样形成的？。