迈克尔逊干涉仪实验

吐
1 2 3 4 5
d1 d 2 d 3 d 4 d 5
起点(mm) 终点(mm) 起点(mm) 终点(mm) 起点(mm) 终点(mm) 起点(mm) 终点(mm) 起点(mm) 终点(mm)
d 6 d 7 d 8 d 9 d 10
10
12
移动M1，改变干涉间距，可观察到干涉条纹随之改 变。二平面反射镜之间距离增大时，中心就“吐出” 一个个圆环；距离减少时，中心就“吞进”一个个 圆环。
2、点光源产生的非定域干涉
一个点光源S产生的光束经 M1和M2’反射后产生的干涉现象， 相当于沿轴向分布的两个虚光源 S1’、S2’所产生的相干光发出的 球面波在相遇空间处处相干，所 以观察屏放入光场叠加区的任何 位置处，都可观察到形状不同的 干涉条纹，称这种条纹为非定域 干涉条纹。
接收屏
平面镜 M 2
补偿板
分光板
平面镜 M 1
粗动手轮
微动手轮
微调螺丝
d
M1 M2
分光板 S光源
补偿板
M2
G1
源自文库
G2
P
迈克耳逊干涉仪原理图
S光源，P观察屏，G1、G2为材料厚度相同的平行板， G1为分光板，其后表面为镀银的半透半反膜，以便将 入射光分成振幅近乎相等的反射光和透射光。G2为补 偿板，它补偿了反射光和透射光的附加光程差。 M1、 M2是相互垂直的平面反射镜， M2'是M2的虚象。这两 束光波分别在M1、M2上反射后逆着各自入射方向返回， 最后都到达P处形成干涉条纹。
大学物理实验 ——
迈克尔逊干涉仪实验
【实验原理】
1、迈克尔逊干涉仪结构原理
迈克尔逊干涉仪是利用分振幅法产生双光束以 实现干涉。通过调整该干涉仪，可以产生等厚干涉 条纹，也可以产生等倾干涉条纹，主要用于长度和 折射率的测量。若观察到的干涉条纹移动一条，便 是平面镜 M 1 的动臂移动量为λ/2，等效于M 1与 M 2 的像之间的空气膜厚度改变λ/2。
明条纹 暗条纹
式中 k 称为干涉级次。因为相同入射角的入射光具有 相同的光程差， 所以干涉图样是由一组同心明暗相 间的圆环组成。
4、白光干涉
用白光光源只有在 d 0 附近能观察到干涉条纹，这 时对各种波长的光来说，其 光程差均为 / 2 ，故产生直 线黑纹，即中央暗纹，两边 是对称分布的彩色条纹。
S1 S2
M2 M1
S
3、等倾干涉
严格平行时（即 M 1和 M 2 相互垂直）， 当M 1和 M 2 所得的干涉为等倾干涉。所有倾角为 的入射光束由 反射的光波的光程差均为 2d cos 。此时 M 1和 M 2 干涉产生的条件为 :
k 1, 2, k , 2d cos 2k 1 2 , k 0,1, 2,
图4 白光干涉条纹
【实验内容】
1、每“吞进”30个条纹测一次，连续测5次。 2、每“吐出”30个条纹测一次，连续测5次。
【数据处理】
1、计算波长，计算相对误差，正确表示测量结果。
＝ 632.8nm 注：理
迈克耳孙干涉仪实验数据记录表：（每次30个条纹）
次数
起点(mm)
吞
终点(mm) 起点(mm) 终点(mm) 起点(mm) 终点(mm) 起点(mm) 终点(mm) 起点(mm) 终点(mm)