迈克尔逊干涉仪实验报告.pdf

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1、一、实验目的：实验目的：1。掌握迈克尔孙干涉仪的原理及调节方法。2。测定激光波长.二、实验原理：二、实验原理：1。仪器的构造：图 401 为干涉仪实物图,图 40-2 为其光路示意图。其中 M1 和 M2 为两平面反射镜，M1 可在精密导轨上前后移动，而 M2 是固定的，P1 是一块平行平面板,板的第二表面（靠近 P2 的面）涂以半反射膜，它和全反射镜M1 成 45 度角。P2 是一块补偿板，其厚度和折射率和P1 完全相同，且与P1 平行，它的作用是补偿两路光的光程差，使两束光分别经过厚度和折射率相同的玻璃三次。从而白光实验中，可抵消光路中分光镜色散的影响。放松刻度轮止动螺钉，转动刻度轮,可使

2、反射镜 M1 沿精密导轨前后移动，当锁紧止动螺钉，转动微量读数鼓轮时，通过蜗轮蜗杆系统可转动刻度轮，从而带动 M1 微微移动，微量读数鼓轮最小格对应值为10mm，可估读到10mm，刻度轮最小分度值为10-5-4-2mm,M1 的位置读数由导轨上标尺，刻度轮和微量读数鼓轮三部分组成。反射镜M2背后有三个螺钉,用以粗调M2的倾斜度,它的下方还有两个互相垂直的微调螺丝，以便精确调节M2的方位。2.等倾干涉当 M1 和M2互相平行时。，得到的是相当于平行平面板的等倾干涉条纹，其干涉图样定位于无限远,如果在 E 处放一块聚透镜,并在其焦平面上放一屏，则在屏上可观察到一圈圈的同心圆。对于入射角i相同的各束

3、光如图所示,其光程差均为 2d cosi，对于k 级亮条纹,满足 2d cosi k,在同心圆的圆心处 i=0，干涉条纹的级数最高，此时有 2d k。当移动 M1 使间隔 d 增加,我们可以看到中心条纹一个一个向外外冒出，而当d减小时，中心条纹将一个一个的缩进去，没冒出或缩进一个条纹,d 就增加或减少了数出相应的冒出或缩进的条纹个数k，就可以计算出光源的波长：2d2，如果测出 M1 移动的距离d，k。三、实验仪器三、实验仪器:迈克尔孙干涉仪，激光器，电源，小孔光阑，扩束镜，毛玻璃屏。四、实验内容和步骤：四、实验内容和步骤：调节激光器的位置及高度，使激光射在各反光镜的中央位置并且使反射回来的激光

4、射回激光出发点位置附近。放置扩束镜,使激光通过扩束镜并且毛玻璃屏上可以观察到亮点。调节 M2 后面的螺钉，直到毛玻璃屏上两个较量的光点重合。调节微量读数鼓轮，直至条纹稳定冒出或缩进，再记录 M1 位置，作为X1。继续调节微量读数鼓励，每冒出或缩进10 个条纹记录一个数据，直到X20。进行数据处理，计算出激光波长。五五、实实验验数数据据与与处处理理：d1X X3X11 X1X X2X X40。00319d2120.00312d3130.00323d4140。1010101000322d5X15 X5100。00321d6X16 X6100。00324d700326X17 X7X X8X X9X

5、X100.00322d8180.00322d9190.00320d10200.10101010 d d1d2d3d4d5d6d7d8d9d1010=0.00321 2 d642 nmkAdi110i d2101=0。00002B 0.00001U AB 0.00002mm=20nm22 642 20nmur 3.11%六六、误差分析：、误差分析：人为导致误差：读数估读时可能有误差.在数冒出或缩进时可能会没数准确导致误差.实验过程中桌面晃动较大，对数条纹圈数影响较大。仪器导致的误差：只能精确到10。仪器存在空程误差.-5七、思考题：七、思考题：1。如果在实验过程中条纹已经冒出或缩进了多于 10 圈，可以往回调节微量读数鼓轮吗？如果不可以是为什么?应该怎么做？答：不可以往回调节微量读数鼓轮，因为齿轮之间存在空程误差。解决办法：重新调节微量读数鼓轮，直至条纹稳定冒出或缩进，再进行下一步.八、附上原始数据八、附上原始数据: