文档介绍：迈克尔逊干涉仪实验大学物理实验——【实验原理】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,便是平面镜的动臂移动量为λ/2,等效于与的像之间的空气膜厚度改变λ/2。 1M 1M 2M 1、迈克尔逊干涉仪结构原理接收屏分光板补偿板平面镜 1M 平面镜 2M 2M 粗动手轮微调螺丝微动手轮迈克耳逊干涉仪原理图补偿板分光板 S光源 1M2M 2M ? d2G 1GP 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。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。 S 1S ? 2S ? 1M 2M ? 3、等倾干涉当和严格平行时(即和相互垂直), 所得的干涉为等倾干涉。所有倾角为的入射光束由和反射的光波的光程差均为。此时干涉产生的条件为: ? 1M 2M 1M 2M ? 1M 2M ?? cos 2d???????????,212 , cos 2???k kd 1, 2, k??明条纹 0,1, 2, k??暗条纹式中称为干涉级次。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。 k图4 白光干涉条纹 4、白光干涉 0?d2/?用白光光源只有在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 , 故产生直线黑纹,即中央暗纹,两边是对称分布的彩色条纹。【实验内容】 2、每“吐出”30个条纹测一次,连续测 5次。 1、每“吞进”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。注: nm ?理= 10 迈克耳孙干涉仪实验数据记录表:(每次 30个条纹) 10 d?次数9d? 8d? 7d? 6d? 1d?2d?3d?4d?5d?起点( mm )终点( mm ) 吞吐 13 245 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 )起点( mm )终点( mm )起点( mm )终点( mm )起点( mm )终点( mm )起点( mm )终点( mm )