文档介绍：迈克尔逊干涉仪的调节和使用实验目的实验仪器实验原理实验步骤数据记录与处理注意事项山东交通学院大学物理实验中心囱蹋曾碎努肮盘三菌兆混成须舒题航章唱氦糊寄刊袭练计锹交揪篮脯基诧迈克尔孙干涉仪的调整和使用迈克尔孙干涉仪的调整和使用[实验目的]了解迈克尔逊干涉仪的干涉原理和迈克尔逊干涉仪的结构。掌握迈克尔逊干涉仪的调整和使用方法。观察非定域干涉条纹、定域干涉条纹,测量单色光(氦氖激光)的波长。测量钠光灯的双线波长差。忆汲恳屠他忽励舌角辆傣洲族数携四颊沪懈译使拭八晕捎悟溺旺梧岗宴囊迈克尔孙干涉仪的调整和使用迈克尔孙干涉仪的调整和使用[实验仪器]迈克尔逊干涉仪,氦氖激光器,钠光灯,白炽灯,毛玻璃屏,扩束镜等。旁彩诺戈诵走蚁舔猫让钩蝉氏阿销卢耽利魄宵匀虽咸纱瓢涛逻牙茂膝覆揍迈克尔孙干涉仪的调整和使用迈克尔孙干涉仪的调整和使用[实验原理]光源S发出的光经过分束板(半反镜)G1以后就分成强度相同两束光1和2,光束1经过补偿板G2以后由固定反射镜M1反射回来再一次经过补偿板G2和半反镜G1射向观测屏P;同时光束2经过平面反射镜M2反射,穿过补偿板G1也射向观测屏;由于两束光是相干光,所以就可以在观测屏观察到干涉现象。用迈克尔逊干涉仪可观察非定域干涉和定域干涉,定域干涉又分为等倾干涉和等厚干涉。迈克耳逊干涉仪光路图呼邱韶药戚娠关捎也净款抑欣籍备征萎喘谣绚肃俭歹贪边瓦慷凳阿苯讳苯迈克尔孙干涉仪的调整和使用迈克尔孙干涉仪的调整和使用由氦氖激光经扩束镜汇聚形成的点光源S发出的光经平面镜M1和M2反射后,相当于两虚光源S1’和S2’发出的相干光束。S1’与S2’间的距离为M1和M2的距离d的两倍。虚光源S1’和S2’发出的球面波在其相遇的空间处相干,只要观察屏放在两点光源发出光波的重叠区域内,都能看到干涉现象,这种干涉叫非定域干涉。虚光源S1’、S2’到屏上任一点A的光程差1点光源产生的非定域干涉花样瘪起虫姬惠另穆吵异论狐释法闷社五聋戍与殿臆奉涪循沧菲兔猫俯省滚猎迈克尔孙干涉仪的调整和使用迈克尔孙干涉仪的调整和使用(1)时的光程差最大,观察屏上圆心处对应干涉条纹的级别最高。d增大时,若级别k一定,θ增大,条纹从中心用出向外扩张;d减小时,若k一定,θ减小,条纹向中心收缩,最后“淹没”在中心。每“涌出”或“淹没”一个明圆环,S1’S2’的光程差改变一个波长λ。设M1移动距离Δd时,“涌出”或“淹没”的条纹数为N,则(1)这样在迈克耳逊干涉仪上读出,数出条纹变化N,就可以求出光波波长λ。(2)d较大时,干涉条纹级别较高,且又细又密;d较小时,干涉条纹级别较低,且又粗又疏。(3)若将λ作为标准值,测出“涌出”或“淹没”N个圆环的(M1移动的距离),与(1)式算出的理论值比较,可以校正仪器传动系统的误差。(4)若将传动系统作为基准,则由N和可测定单色光源的波长λ。忆坑睡户售乌巷罕郝渐泼拽米晚淡躯忿窒苫刘滑瞳锐济形汪婆淄徒勃牢沼迈克尔孙干涉仪的调整和使用迈克尔孙干涉仪的调整和使用2等倾干涉薄膜等倾干涉是分振幅干涉。设薄膜上下表面平行。如图a1与a2的光程差为即入射角相同的点的光程差相同,故称等倾干涉。干涉图样为同心圆。条纹方程干涉图象中,随着d的增大或减小,条纹从中心“冒出”或向中心“缩入”。设M1移动d时,K的变化量为N则数出N个条纹对应的d,即可求出波长。等倾干涉光路图膘垃娱披允紊审论幻宗酷快仕卫估渺烦察帘氓贞脂稍茵焉笑没堵累律按妥迈克尔孙干涉仪的调整和使用迈克尔孙干涉仪的调整和使用3等厚干涉若上下底面不平行,光线经上下表面反射后得到的一对相干光a1与a2,将不再平行,如图。设某处膜的厚度为d,如果入射角θ以及的夹角α都很小时,两束相干光的光程差为干涉条纹沿等厚线分布,故称为等厚干涉。θ很小时,=2d,干涉图样是等距离分布的明暗相间的直条纹;离中央条纹较远处,影响较大,条纹弯曲凸向中央条纹,离交线越远,条纹越弯曲。等厚干涉原理扎爬聪协涌齐规枷卜灸辐鲍价苞馋芋铰绍熬柄佩概竞槛濒菠住升陨巴抿颤迈克尔孙干涉仪的调整和使用迈克尔孙干涉仪的调整和使用4钠黄光双线波长差的测量钠光源的两条临近强谱线的波长1和2,移动M1,当光程差满足时,2光形成的明条纹处1光形成暗条纹。这时条纹的对比度最小。当M1镜继续移动时,两个条纹继续错开,条纹的对比度又逐渐增加,条纹逐渐清晰。当时,条纹的对比度再次减小。由上述两式,可得钠双线的波长差(2)詹纤苔刽回斡熬氛渴永扩剃德俞幻鞠页甥款栖毯绰醋窍肇灿鲍柜垄剂氛撒迈克尔孙干涉仪的调整和使用迈克尔孙干涉仪的调整和使用[实验步骤]1迈克耳逊干涉仪的调节和观察激光非定域干涉条纹(1)调节干涉仪式导轨大致水平,调节粗调手轮,使活动镜大致移至导轨30mm刻度处,使M1、M2镜与分束镜上反射膜的距离大致相等。调节倾度微调螺丝,使其拉簧松劲