文档介绍:迈克尔逊干涉仪测■光波的波长
班级: 姓名: 学号: 实验日期:
一、实验目的
了解迈克尔逊干涉仪的结构和原理,堂握调节方法;
利用点光源产生的同心圆干涉条纹测定单色光的波长。
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
边克尔逊干涉仪原理如图所示。两平面 反射镜Mi、M2、光源S和观察点E (或 接收屏)四者北东西南各据一方。Mi、M2 相互垂直,M2是固定的,MTnr沿导轨做精 密移动。Gi和G2是两块材料相同薄厚均匀 相等的平行玻璃片。G]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, 町使入射光分成强度基本相等的两束光,称 Gi为分光板。G2与Gi平行,以保证两束
光在玻璃中所走的光程完全柑等且与入射光的波长无关,保证仪器能够观察单、U
色光的干涉。町见G2作为补偿光程用,故称之为补偿板。G】、G2与平面镜Mv M2倾斜成45。角。
如上图所示一束光入射到G]上,被G]分为反射光和透射光,这两束光分别经 Mi和M/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,町以产生干涉现象。图中MJ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MJ來的。因此干涉仪所产生的干涉和由平
面M]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Mi和M2两个面所形成的空气薄膜即町。两面相互平行对到而光源在无穷
远处产生的等倾干涉,两面有小的夹角町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,则上述两种情况均町在空间形成非定域干涉。设M]和M2’之间的 距离为d,则它们所形成的空气薄膜造成的杠干光的光程差近似用卜•式衣示
(5= 2d cosi
若Mi与M2平行,则孑处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人且等于2d,d越人 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Ad之间有下列关系
△d = z^ 即入器
2 N
根据该关系式就町测最光波波长入或长度
!1!
、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
双击边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)
6•测昼 由测量波长关系式町知,入是以定值,
的变化规律并记录。每“冒出”或“缩进” 50个圆环(中央亮斑最人)记录一次
Mi镜的位豐,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Ml位置交化测量
条纹的吞吐数Nt
0
50
100
150
200
dj/mm
条纹的吞吐数n2
250
300
350
400
4