邁克耳孫干涉儀實(shí)驗(yàn)

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1、邁克耳孫干涉儀實(shí)驗(yàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技術(shù)物理系簡(jiǎn)介邁克耳遜（Michelson，1852－1931）在1881年設(shè)計(jì)了一種獨(dú)特的干涉儀，并用它從事多方面的研究。他首次以鎘元素紅光波長(zhǎng)為單位用干涉儀準(zhǔn)確測(cè)量了國(guó)際米原器的長(zhǎng)度，從此長(zhǎng)度單位“米”有了絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，他利用光的干涉創(chuàng)造了測(cè)量太陽系外星球直徑的方法。著名的邁克耳遜—莫雷實(shí)驗(yàn)證明了光速與傳播方向無關(guān)，促進(jìn)了相對(duì)論的建立，邁克耳遜由于這方面的貢獻(xiàn)，獲得了1907年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。至今，以他命名的干涉儀仍被廣泛應(yīng)用著，其它一些重要的干涉儀也都是以它為原型演化而來的。邁克

2、耳遜干涉儀實(shí)驗(yàn)儀器數(shù)據(jù)處理注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私膺~克耳孫干涉儀的原理、結(jié)構(gòu)和調(diào)整方法。觀察等傾和等厚干涉條紋，了解其形成條件、條紋分布特點(diǎn)及條紋的變化。測(cè)量He-Ne激光的波長(zhǎng)。返回實(shí)驗(yàn)原理邁克耳遜干涉儀光路圖M1與M2?之間形成的是一個(gè)空氣薄膜。邁克耳遜干涉儀產(chǎn)生的干涉，與M1、M2?之間的空氣薄膜產(chǎn)生的干涉一樣。改變M1、M2?的相對(duì)位置，就可以得到各種形式的干涉條紋。薄膜等傾干涉薄膜等傾干涉是分振幅干涉。設(shè)薄膜上下表面平行。如圖hSa1a2iDABnC即入射角相同的點(diǎn)的光程差?L相同

3、，故稱等傾干涉。干涉圖樣為同心圓。條紋方程（明條紋）（暗條紋）a1與a2的光程差為利用薄膜等傾干涉測(cè)波長(zhǎng)干涉圖象中，隨著d的增大或減小，條紋從中心“冒出”或向中心“縮入”。設(shè)M1移動(dòng)?d時(shí)，K的變化量為N則數(shù)出N個(gè)條紋對(duì)應(yīng)的?d，即可求出波長(zhǎng)?。薄膜等厚干涉若薄膜的上下底面不平行，光線經(jīng)上下表面反射后得到的一對(duì)相干光a1與a2，將不再平行，如圖a2Sa1nhABC設(shè)某處膜的厚度為h，膜的折射率為n，則兩束相干光的光程差?L為干涉條紋沿等厚線分布，故稱為等厚干涉。干涉圖樣是等距離分布的明暗相間的直條紋。定域干涉和

4、非定域干涉當(dāng)光源是擴(kuò)展光源時(shí)，不論是等傾干涉還是等厚干涉，所產(chǎn)生的干涉條紋都有一定位置，這些干涉稱為定域干涉。當(dāng)光源是點(diǎn)光源時(shí)，凡是兩束光相遇處都可看到干涉條紋，這些干涉稱為非定域干涉。返回觀察屏分光板補(bǔ)償板全反鏡粗調(diào)手輪細(xì)調(diào)手輪水平調(diào)節(jié)螺絲返回實(shí)驗(yàn)儀器豎直調(diào)節(jié)螺絲一、利用非定域等傾干涉條紋測(cè)單色光波長(zhǎng)?非定域等傾干涉條紋的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)M1、M2背后的三個(gè)螺絲，使得M1鏡中的兩組反射點(diǎn)的最亮點(diǎn)重合。從觀察屏上看干涉圖樣。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容記下M1鏡的初始位置，然后每縮進(jìn)或冒出20個(gè)條紋記錄一次M1鏡的位置，依次記錄d0、d1

5、、d2…d11共12個(gè)數(shù)。，根據(jù)公式，用逐差法求波長(zhǎng)。?測(cè)定單色光的波長(zhǎng)二、觀察和記錄各種干涉條紋1.調(diào)節(jié)觀M1鏡的位置，觀察和記錄非定域和定域的等傾干涉條紋。2.減小M1與M2?之間的距離（可看到條紋變稀、變粗），直至視場(chǎng)中剩下一兩條彎曲條紋，調(diào)節(jié)M2一側(cè)的水平微調(diào)螺絲，及M1鏡的微調(diào)螺旋，觀察和記錄非定域和定域的等厚干涉條紋。三、白光條紋的調(diào)節(jié)調(diào)出等厚干涉條紋，換上白光光源，微調(diào)M1可觀察到彩色條紋。當(dāng)彩色條紋中心黑條紋位于視場(chǎng)中心時(shí)，儀器處于零光程點(diǎn)。返回?cái)?shù)據(jù)處理012345i6+i返回嚴(yán)禁手摸所有光學(xué)表

6、面測(cè)量時(shí)，微調(diào)螺旋只能向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，中途不能反向。不要過分?jǐn)Q緊M1鏡和M2鏡后的螺絲。注意光纖的使用，禁止彎折。粗調(diào)時(shí)注意邊搖邊看，防止主動(dòng)輪卡死。返回注意事項(xiàng)