迈克尔逊干涉仪实验报告.doc

精选优质文档-倾情为你奉上迈克尔逊干涉仪实验报告一、实验题目：迈克尔逊干涉仪二、实验目的：1. 了解迈克尔逊干涉仪的结构、原理和调节方法；2. 观察等倾干涉、等厚干涉现象；3. 利用迈克尔逊干涉仪测量He-Ne激光器的波长；三、实验仪器：迈克尔逊干涉仪、He-Ne激光器、扩束镜、观察屏、小孔光阑四、实验原理（原理图、公式推导和文字说明）：在图M2是镜子M2经A面反射所成的虚像。调整好的迈克尔逊干涉仪，在标准状态下M1、M2互相平行，设其间距为d.。用凸透镜会聚后的点光源S是一个很强的单色光源，其光线经M1、M2反射后的光束等效于两个虚光源S1、S2发出的相干光束，而S1、S2的间距为M1、M2的间距的两倍，即2d。虚光源S1、S2发出的球面波将在它们相遇的空间处处相干，呈现非定域干涉现象，其干涉花纹在空间不同的位置将可能是圆形环纹、椭圆形环纹或弧形的干涉条纹。通常将观察屏F安放在垂直于S1、S2的连线方位，屏至S2的距离为R，屏上干涉花纹为一组同心的圆环，圆心为O。设S1、S2至观察屏上一点P的光程差为，则 （1）一般情况下，则利用二项式定理并忽略d的高次项，于是有 （2）所以 （3）由式(3)可知：1. ，此时光程差最大，即圆心所对应的干涉级最高。旋转微调鼓轮使M1移动，若使d增加时，可以看到圆环一个个地从中心冒出，而后往外扩张；若使d减小时，圆环逐渐收缩，最后消失在中心处。每“冒出”(或“消失”)一个圆环，相当于S1、S2的距离变化了一个波长大小。如若“冒出”(或“消失”)的圆环数目为N，则相应的M1镜将移动d，显然： （4）从仪器上读出d并数出相应的N，光波波长即能通过式(4)计算出来。2. 对于较大的d值，光程差每改变一个波长所需的的改变量将减小，即两相邻的环纹之间的间隔变小，所以，增大d时，干涉环纹将变密变细。五、实验步骤六、实验数据处理（整理表格、计算过程、结论、误差分析）： N=30平面镜位置d1d2d3d4d548.0510948.0401448.0302148.0182248.00849平面镜位置d6d7d8d9d1047.9982047.9876147.9769347.9664747.956110.052890.052530.052280.051750.052380.050966 误差分析1. 仪器本身震动。2.条纹有宽带。3.读数的滚轮上面精确度有限。4.人眼观察偏差。5.波长不是单色有宽度。6.仪器本身零件间空隙。附：原始数据专心-专注-专业