物理实验迈氏干涉仪精品文稿.ppt

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1、物理实验迈氏干涉仪北京化工大学物理教学实验中心第1页，本讲稿共21页北京化工大学物理教学实验中心用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长n1.在当今技术中，对于长度测量，最精确的方法是利用光的干涉现象进行的测量；n2.迈克尔逊干涉仪是1883年美国物理学家迈克尔逊与合作者莫雷为研究“以太漂移”而设计制造的精密的光学仪器。这是一个最重大的否定性实验，它动摇了经典物理学的基础；n3.1907年诺贝尔物理学奖授予美国芝加哥大学的迈克尔逊（Albert Abraham Michelson），以表彰他对光学精密仪器及用之于光谱学与计量学研究所作的贡献。第2页，本讲稿共21页北京化工大学物

2、理教学实验中心用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长实验目的：实验目的：1.了解迈克尔逊干涉仪的结构及调节和使用方法；2.掌握等倾干涉和等厚干涉的原理；3.观察等倾干涉条纹、等厚干涉条纹和白光干涉 条纹；4.利用迈克尔逊干涉仪测定He-Ne激光器红光波长。第3页，本讲稿共21页北京化工大学物理教学实验中心用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长第4页，本讲稿共21页北京化工大学物理教学实验中心用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长第5页，本讲稿共21页北京化工大学物理教学实验中心用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长第6页，

3、本讲稿共21页北京化工大学物理教学实验中心用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长n根据实验原理可知，如果d减小或增大半个波长时，光程差L就减小或增大一个整波长，对应的就有一条条纹“缩进”中心或从中心“冒出”。即 d=N/2 利用干涉仪精密测量长度的基本原理利用干涉仪精密测量长度的基本原理 第7页，本讲稿共21页北京化工大学物理教学实验中心用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长第8页，本讲稿共21页北京化工大学物理教学实验中心用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长第9页，本讲稿共21页北京化工大学物理教学实验中心用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用

4、迈克尔逊干涉仪测单色光波长实验内容：实验内容：1.调节光路；2.观察等倾干涉条纹，并利用等倾干涉条纹测定He-Ne激光器红光波长；3.观察等厚干涉条纹；4.观察白光干涉条纹。第10页，本讲稿共21页北京化工大学物理教学实验中心用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长数据处理要求：数据处理要求：1.记录等倾干涉条纹、等厚干涉条纹和白光干涉条纹的形状及颜色分布；2.利用逐差法计算出He-Ne激光器红光波长，并与标准值（0=632.8nm）进行比较。第11页，本讲稿共21页北京化工大学物理教学实验中心用迈克尔逊干涉仪测用迈克尔逊干涉仪测 单色光波长单色光波长需要注意的问题第12页，本

5、讲稿共21页北京化工大学物理教学实验中心用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 需要注意的问题需要注意的问题水平调节（目测）水平调节（目测）1.光源的水平调节2.仪器的水平调节第13页，本讲稿共21页北京化工大学物理教学实验中心用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 需要注意的问题需要注意的问题入射角度的调整入射角度的调整1.光源的调整（目测）2.M1镜的调整第14页，本讲稿共21页北京化工大学物理教学实验中心用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 需要注意的问题需要注意的问题零点调节零点调节原理原理第15页，本讲稿共21页北京化工大学物理

6、教学实验中心用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长几个需要注意的问题几个需要注意的问题零点调节零点调节步骤步骤1.观察干涉条纹是否运动（冒出或缩进）；2.按条纹运动方向调节微调手轮，将其零刻度对准刻度线；3.以同样的旋转方向，将粗调手轮任意刻度对准刻度线。第16页，本讲稿共21页北京化工大学物理教学实验中心用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 等倾干涉调节等倾干涉调节n在光源与仪器均水平，且入射角度调整完好的情况下，在仪器的毛玻璃屏上将看到两组光点，调节仪器的M2后的螺丝将光点中最亮的调至重合。第17页，本讲稿共21页北京化工大学物理教学实验中心用迈克尔逊

7、干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长等倾干涉调节等倾干涉调节n在入射光路上放置扩束镜，并使经扩束后的光均匀地照射在G1的中央，则在仪器的毛玻璃屏上可见等倾干涉条纹。条纹的大小、粗细可以通过调节仪器的粗调手轮进行调整。第18页，本讲稿共21页北京化工大学物理教学实验中心用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长等厚干涉调节等厚干涉调节n在等倾干涉条纹的基础上，调节拉簧螺母，可将等倾干涉条纹的圆心移动到视场边缘，此时在视场可见一簇弯曲的条纹，然后旋转粗调手轮，当M1与M2的交点进入视场范围时可见一簇平行且间距相等的直条纹。第19页，本讲稿共21页北京化工大学物理教学实验中心

8、用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 白光干涉条纹调节过程（白光干涉条纹调节过程（）类似于单色光等厚干涉条纹的调节方法，旋转粗调手轮，将视场中弯曲的条纹调至曲率半径极大后，用白炽灯为光源，以相同的旋转方向继续旋转微调手轮，当M1与M2的交点进入视场时，可见彩色条纹。第20页，本讲稿共21页北京化工大学物理教学实验中心用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 白光干涉条纹调节过程（白光干涉条纹调节过程（）旋转粗调手轮将视场中的干涉圆环调至极大，然后调节拉簧螺母，可将等倾干涉条纹的圆心移动到视场边缘，此时在视场可见一簇弯曲的粗条纹，若继续旋转粗调手轮，可见此条纹在继续向圆心方向缩进，此时改用白炽灯为光源，以相同的旋转方向继续旋转微调手轮，当M1与M2的交点进入视场时，可见彩色条纹。第21页，本讲稿共21页