实验七迈克尔逊干涉仪的调节与使用(实验报告)

实验七：迈克尔逊干涉仪的调节与使用

［实验目的］

1.了解迈克尔逊干涉仪的结构、原理及调节和使用方法。

2.测量单色光He-Ne 激光的波长。

［实验仪器］迈克尔逊干涉仪 H ｅ－Ｎｅ激光器 扩束镜

［实验原理］

光程差为

θδcos 2d =

第k 级条纹对应的入射角应满足条件

⎪⎩

⎪⎨⎧+±=暗纹亮纹 2)12( cos 2λλθk k d k (k = 0,1,2,…)

［实验内容］

1.迈克尔逊干涉仪的调整

(1)先调底脚螺钉使导轨水平，再调M 1使处于主尺30mm-35mm 处,使M 1与M 2到G 1的距离大

致相等。

(2)点亮He-Ne 激光器，调节其高度及位置，使光束通过G 1经M 1、M 2反射后落到光屏E 上，

呈现两组分立的光斑。调节M 1和M 2镜的螺钉，改变M 1、M 2的方位，使屏上两组光斑对立重合(主

要是最亮两点重合)。这样M 1′与M 2就大致平行，在视场中就可见到干涉条纹。

2.测定He-Ne 激光波长

(1)按前步骤，将扩束后激光束按图2的方向照射到分束板G 1上 ，这时可看到干涉条纹。

(2)仔细调节水平和垂直的拉簧螺钉，使干涉条纹呈圆环状。

(3)沿同一方向转动微调手轮，，沿原方向调至零，再调粗调手轮。

(4)测量时选择能见度较好、中心为亮斑或暗斑的干涉花样，调节微调手轮，当有圆形条纹冒出或湮没几个条纹时记下M 1镜的初始位置读数1d ，继续沿原方向转动微调手轮，调节50个条纹记一次读数2d ，重复此动作，测得7组数据，求得λ。

［实验数据处理］

表1 迈克尔逊干涉仪测量数据 测量结果：λ=

7∑i λ= 637.1 nm λ标=632.8nm E r =｜λ-λ标｜/λ标×100%= 0.7%

实验分析

1.实验结果与激光的标准波长很接近，此仪器的精度很高，测量误差很小。

2.其误差的主要来源是每次读数的误差和测量的桌面的稳定性对实验数据的影响。 测量次数 1 2 3 4 5 6 7 反射镜位置d 1/mm

32.26534 31.51226 32.28118 31.54327 30.76345 33.34238 33.56278 反射镜位置d 2/mm

32.28136 31.52825 32.29682 31.55939 30.77937 33.35824 33.57876 间距

21d d d ∆=- mm

0.01602 0.01599 0.01564 0.01612 0.01592 0.01586 0.01598

502/d ∆=λ nm

640.8 639.6 624.0 644.8 636.8 634.4 639.2