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迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告.doc

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迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告.doc

上传人:tswng35 2020/2/13 文件大小:542 KB

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迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告.doc

文档介绍

文档介绍:迈克尔逊干涉仪测量光波的波长班级:姓名:学号:实验日期:一、,掌握调节方法;。二、仪器及用具(名称、型号及主要参数)迈克尔逊干涉仪,He-Ne激光器,透镜等三、实验原理迈克尔逊干涉仪原理如图所示。两平面反射镜M1、M2、光源S和观察点E(或接收屏)四者北东西南各据一方。M1、M2相互垂直,M2是固定的,M1可沿导轨做精密移动。G1和G2是两块材料相同薄厚均匀相等的平行玻璃片。G1的一个表面上镀有半透明的薄银层或铝层,形成半反半透膜,可使入射光分成强度基本相等的两束光,称G1为分光板。G2与G1平行,以保证两束光在玻璃中所走的光程完全相等且与入射光的波长无关,保证仪器能够观察单、复色光的干涉。可见G2作为补偿光程用,故称之为补偿板。G1、G2与平面镜M1、M2倾斜成45°角。如上图所示一束光入射到G1上,被G1分为反射光和透射光,这两束光分别经M1和M2’反射后又沿原路返回,在分化板后表面分别被透射和反射,于E处相遇后成为相干光,可以产生干涉现象。图中M2’是平面镜M2由半反膜形成的虚像。观察者从E处去看,经M2反射的光好像是从M2’来的。因此干涉仪所产生的干涉和由平面M1与M2’之间的空气薄膜所产生的干涉是完全一样的,在讨论干涉条纹的形成时,只需考察M1和M2两个面所形成的空气薄膜即可。两面相互平行可到面光源在无穷远处产生的等倾干涉,两面有小的夹角可得到面光源在空气膜近处形成的等厚干涉。若光源是点光源,则上述两种情况均可在空间形成非定域干涉。设M1和M2’之间的距离为d,则它们所形成的空气薄膜造成的相干光的光程差近似用下式表示若M1与M2平行,则各处d相同,可得等倾干涉。系统具有轴对称不变性,故屏E上的干涉条纹应为一组同心圆环,圆心处对应的光程差最大且等于2d,d越大圆环越密。反之中心圆斑变大、圆环变疏。若d增加,则中心“冒出”一个条纹,反之d减小,则中心“缩进”一个条纹。故干涉条纹在中心处“冒出”或“缩进”的个数N与d的变化量△d之间有下列关系即λ=QUOTE根据该关系式就可测量光波波长λ或长度△d。四、实验步骤及操作单击登陆进入实验大厅选择光学实验单击双击迈克尔逊干涉仪进入实验界面在实验界面单击右键选择“开始实验”调节仪器。(抓图)测量:由测量波长关系式可知,λ是以定值,平移M1来改变d,观察等倾圆环条纹的变化规律并记录。每“冒出”或“缩进”50个圆环(中央亮斑最大)记录一次M1镜的位置,连续9次,用逐差法处理实验数据。(抓图)五、数据记录及处理数据列表表1平面镜M1位置变化测量条纹的吞吐数N1050100150200di/+5/△N=N2-N1250250250250250△di=(di+5-di)/5/mm-----△(△di)=△di-△|△`d|=