迈克尔逊干涉仪实验

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,迈克尔逊干涉仪实验,【实验原理】,迈克尔逊干涉仪是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。通过调整该干涉仪，可以产生等厚干涉条纹，也可以产生等倾干涉条纹，主要用于长度和折射率的测量。若观察到的干涉条纹移动一条，便是平面镜,的动臂移动量为/2，等效于与的像之间的空气膜厚度改变/2。,1、迈克尔逊干涉仪结构原理,接收屏,分光板,补偿板,平面镜,平面镜,粗动手轮,微调螺丝,微动手轮,迈克耳逊干涉仪原理图,补偿板,分光板,S光源,S光源，P观察屏，G1、G2为材料厚度相同的平行板，G1为分光板，其后表面为镀银的半透半反膜，以便将入射光分成振幅近乎相等的反射光和透射光。G2为补偿板，它补偿了反射光和透射光的附加光程差。M1、M2是相互垂直的平面反射镜，M2是M2的虚象。这两束光波分别在M1、M2上反射后逆着各自入射方向返回，最后都到达P处形成干涉条纹。,移动M1，改变干涉间距，可观察到干涉条纹随之改变。二平面反射镜之间距离增大时，中心就“吐出”一个个圆环；距离减少时，中心就“吞进”一个个圆环。,2、点光源产生的非定域干涉,一个点光源S产生的光束经M1和M2反射后产生的干涉现象，相当于沿轴向分布的两个虚光源S1、S2所产生的相干光发出的球面波在相遇空间处处相干，所以观察屏放入光场叠加区的任何位置处，都可观察到形状不同的干涉条纹，称这种条纹为非定域干涉条纹。,3、等倾干涉,当和 严格平行时（即和 相互垂直），所得的干涉为等倾干涉。所有倾角为 的入射光束由,和 反射的光波的光程差均为。此时干涉产生的条件为:,明条纹,暗条纹,式中称为干涉级次。因为相同入射角的入射光具有相同的光程差，所以干涉图样是由一组同心明暗相间的圆环组成。,图4 白光干涉条纹,4、白光干涉,用白光光源只有在,附近能观察到干涉条纹，这时对各种波长的光来说，其光程差均为，,故产生直线黑纹，即中央暗纹，两边是对称分布的彩色条纹。,【实验内容】,2、每“吐出”30个条纹测一次，连续测5次。,1、每“吞进”30个条纹测一次，连续测5次。,【数据处理】,1、计算波长，计算相对误差，正确表示测量结果。,注：,迈克耳孙干涉仪实验数据记录表：（每次30个条纹）,次数,起点(,mm,),终点(,mm,),吞,吐,1,3,2,4,5,起点(,mm,),终点(,mm,),起点(,mm,),终点(,mm,),起点(,mm,),终点(,mm,),起点(,mm,),终点(,mm,),起点(,mm,),终点(,mm,),起点(,mm,),终点(,mm,),起点(,mm,),终点(,mm,),起点(,mm,),终点(,mm,),起点(,mm,),终点(,mm,),