用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告.pdf

-、名称：用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长欧阳歌谷(2021.02.01)三.目的：1、了解迈克尔逊干涉仪的结构和干涉条纹的形成原理。2、通过观察实验现象加深对干涉原理的理解。3、学会迈克尔逊干涉仪的调整和使用方法。4、观察等倾干涉条纹测量激光的波长。四、实验器材：迈克尔逊干涉仪、He-Ne激光。五、原理：迈克尔逊干涉仪光路如图所示。当妙和亿严格平行时所得的干涉为等倾干涉。所有倾角为i的入射光束由㈣和仏反射反射光线的光程差△均为2仇咼式中i为光线在妙镜面的入射角d为空气薄膜的厚度它们将处于同—级干涉条纹并定位于无限远。这时图中E处放一合聚透镜在其共焦平面上便可观察到一组明暗相间的同心圆纹。干涉条纹的级次以中丿山为最高在干涉纹中心应为i=0欧阳歌谷创编2021年2月1由圆环中心出现亮点的条件是△==纜得圆心处干涉条纹的级次。当冏和叽的间距逐渐增大时对于任一级干涉条纹例如第级2dk必定以减少其SSL的值来满足2Z"故该干涉条纹向*变大（8仏变小）的方向移动即向外扩展。这时观察者将看到条纹好像从中心向外“涌出”；且每当间距dA增加亍时就有一个条纹涌出。反之当间距由大逐渐变小时最靠近中心的条纹将一个个“陷入”中心且每陷入一个条纹2间距的改变亦为2O因此只要数出涌出或陷入的条纹数即可得到平⑥镜冏以波长久为单位而移动的距离。显然若有N个条纹从中心涌出.\（］=N—时则表明场相对于“2移动了2已知冏移动的距离和干涉条纹变动的数目便可确定光波的波长。六、步骤：1、仪器设计成微动鼓轮转动时可带动粗动手轮转动但粗动手轮转动不能带动微动鼓轮转动（它只带动Ml镜运动）为防止粗动手轮与微动鼓轮读数不一致而无法读数或读错数的情况出现（如粗动轮指整刻度处而微动轮不指在零刻度处）在读数前应先调整零点。方法如下：将微动轮沿某一方向（例如顺时针方向）旋转至零然后以同方向转动粗动轮使之对齐某一刻度。之后测量过程中只能仍以同方向转动微动轮使Ml镜移动不得再转动粗动轮这样才能使微动轮与粗动轮两者读数相互吻合。2、为了使测量结果正确必须避免引入空程误差也就是说在调整好零点以后应将微动轮按原方向转几圈直到干涉条纹幵始移动以后才可开始读数测量。为了消除空程误差调节中粗调手轮和微调鼓轮要向同一方向转动；测量读数时微调鼓轮也要向一个方向转动中途不得倒转。这里所谓“同一方向”是指始终顺时针或始终逆时针旋转。3、用逐差法进行数据处理表格自拟。七、记录:读数位置/mm起点第50环第100环第150环第200环第250环第300环第350环A2厶〃1ml=N—A=-------=632.7/J/;/由2可得：N/&+入+4+兄4632.7+6