文档介绍：.
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范文范例学****指导
北京航空航天大学
物理研究性实验报告
光的分振幅干涉：迈克尔逊干涉
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第一14071150 苟震宇
所在院系：机械工程及自减小,看到的现象是干涉圆环内吞：如果d逐渐增大,同理,看到的现象是干涉圆环外扩。对于中央条纹,若内缩或外扩N次,则光程差变化为2∆d=N λ。式中,∆d为d的变化量,所以有：
λ=2∆d/N
=0时最高级次为,则：
k0=2d/λ
同时在能观察到干涉条纹的视场内,最外层的干涉圆环所对应的相干光的入射角为φ’,则最低的级次为k’,且
k’=<2dcosφ’>/λ
所以在视场内看到的干涉条纹总数为：
∆k= k0-k’= 2d<1-cos φ>/λ
当d增加时,由于φ’一定,所以条纹总数增多,条纹变密。
=0时,则∆k=0,即整个干涉场内无干涉条纹,见到的是一片明暗程度相同的视场。
当d、λ一定时,相邻两级条纹有下列关系：
2dcosφk=k λ
2dcosφk+1=<k+1>λ
设φk≈<φ k+φ k+1>,∆φ k=φ k+1-φ k,且考虑到φk、φk均很小,则可证得：
∆φk=-λ/2dφk
式中,∆φk称为角距离,表示相邻两圆环对应的入射光的倾角差,反应圆环条纹之间的疏密程度。上式表明
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∆φk与φk成反比关系,即环条纹越往外,条纹间角距离就越小,条纹越密。
实验仪器
迈克尔逊干涉仪、氦氖激光器、小孔、扩束镜、毛玻璃。
迈克尔逊干涉仪的机械结构：
图 2
仪器的机械结构如图2所示。导轨7固定在一个稳定的底座上,由三只调平螺丝9支承,调平后可以拧紧固定圈10以保持座架稳定。丝杠6螺距为1mm。转动粗动手轮2,经过一对传动比为10:1的齿轮副带动丝杆旋转,与丝杆啮合的开合螺母4通过转挡块及顶块带动镜11在导轨面上滑动,实现粗动。移动距离的毫米数可在机体侧面的毫米刻度尺5上读得,通过读数窗口,。转动微动手轮1,经1:100蜗轮副传动,可实现微动,。注意：转动粗动轮时,微动齿轮与之脱离,微动手轮读数不变；而转动微动手轮时,则可带动粗动齿轮旋转。滚花螺钉8用于调节丝杆顶紧力,此力不宜过大,已由实验技术人员调整好,学生不要随意调节该螺钉。
实验步骤
〔1迈克尔逊干涉仪的调整
,使激光束水平地射到M1、M2反射镜中部并垂直于仪器导轨。
首先将M1、M2背面的三个螺钉及两个微调拉簧均拧成半松,然后上下移动、左右旋转激光器俯仰,使激光器入射到M1、M2反射镜中心,并使M1、M2放射回来的光点回到激光束输出镜面中心。
、M2互相垂直
在光源前放置一小孔,让激光束通过小孔入射到M1、M2上,根据放射光点的位置对激光束做进一步细调,在此基础上调整M1、M2背面的三个方位螺钉,使两镜的反射光斑均与小孔重合,这时M1于M2基本垂直。
〔2点光源非定域干涉条纹的观察和测量
,以获得点光源,这时毛玻璃观察屏上应出现条纹。
,使之产生圆环非定域干涉条纹,这时M1与M2的垂直程度进一步提高。
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。放下毛玻璃观察屏,用眼睛直接观察干涉环,同时仔细调节M1的两个微调拉簧,直至眼睛上下左右晃动时,各干涉环大小不变,即干涉环中心没有被吞吐,只是圆环整体随眼睛一起平动。此时得到面光源定域等倾干涉条纹,说明M1与M2严格垂直。
,将毛玻璃观察屏放回原处,仍观察点光源等倾干涉条纹。改变d值,使条纹外扩或内缩,利用公式λ=2Δd/N测出激光的波长。要求圆环中心每吞吐1000个条纹,即明暗变化100次记下一个d值,连续测量10个d值。
迈克尔逊干涉仪的调整
,使激光束水平地射到M1、M2反射镜中部并垂直于仪器导轨。
首先将M1、M2背面的三个螺钉及两个微调拉簧均拧成半松,然后上下移动、左右旋转激光器俯仰,使激光器入射到M1、M2反射镜中心,并使M1、M2放射回来的光点回到激光束输出镜面中心。
、M2互相垂直
在光源前放置一小孔,让激光束通过小孔入射到M1、M2上,根据放射光点的位置对激光束做进一步细调,在此