迈克尔逊干涉

迈克尔逊干涉实验报告迈克尔逊干涉实验是光学中一项经典的实验证明了光的波动性，在19世纪末由美国物理学家阿尔伯特·迈克尔逊设计和进行。

这个实验设计精巧而又简单，通过干涉现象展示了光的波动性质，并为未来光学研究奠定了坚实的基础。

1. 实验原理迈克尔逊干涉实验的核心原理是将一束单色光朝着半透明镜表面投射，半透明镜会将光分为两束垂直传播的光线。

当光线到达两个平行的镜面后，会发生反射。

反射光线再次交汇，如果两束光线相位相同，它们会加强干涉，形成明晰的干涉条纹；相反，如果两束光线相位相差半个波长，它们会相互抵消，形成暗的干涉区域。

2. 实验装置迈克尔逊干涉实验主要由四部分组成：光源、分束器、反射镜和干涉区域。

光源可以使用激光或单色光源，以确保光的单色性。

分束器是由半透明镜构成的，用于将光线分为两束，一束沿直线路径到达一个反射镜，另一束沿垂直方向到达另一个反射镜。

两个反射镜的位置可以调整，以改变光线的路径和干涉效果。

最后，干涉区域会收集和显示干涉条纹，观察者可以通过观察这些条纹来分析光的干涉现象。

3. 结果分析通过观察干涉条纹的样式和变化，我们可以获得对光的性质和传播方式的重要信息。

干涉条纹的形状和间距与光的波长直接相关，因此我们可以通过计算和观察来确定光的波长。

此外，通过调整反射镜的位置，我们还可以改变干涉条纹的样式和数量。

这表明干涉效果受到光线路径和反射镜位置的影响，进一步验证了光的波动性。

4. 应用领域迈克尔逊干涉实验在实际应用中具有广泛的价值。

首先，通过干涉条纹的形成和变化，我们可以测量精确的光学参数，如波长、折射率等，这对于光学研究和设备校准具有重要意义。

其次，干涉技术在光学仪器中广泛应用，例如激光干涉仪、干涉显微镜等。

这些仪器借助干涉现象，能够提供更高分辨率和更精确的测量结果，帮助科学家们深入研究微观世界。

5. 发展与进步迈克尔逊干涉实验自19世纪末以来一直是光学研究的重要实验之一，其应用和发展不断取得突破。

迈克尔逊干涉仪等倾干涉条纹变化规律及解释1. 迈克尔逊干涉仪概述你有没有想过，光在我们的生活中扮演了多么神奇的角色？就像一位默默无闻的魔术师，悄悄地改变着我们周围的一切。

迈克尔逊干涉仪，这个听上去有点拗口的名字，实际上是个超级有趣的玩意儿！它能让我们看到光的波动性，还能揭示一些关于光和干涉的秘密。

想象一下，两个光束在空间中相遇，像是老友重逢，一番碰撞后，居然能引发出美丽的条纹，那场面简直就像是一场光的舞会！1.1 干涉的基本原理那么，干涉究竟是怎么一回事呢？其实很简单，干涉就像是两条平行的河流，水流相遇后会产生涟漪。

光也是如此，当两束光波相遇时，如果它们的波峰和波谷正好对齐，哇，那简直就像双胞胎一样！我们就会看到亮条纹；反之，如果波峰和波谷错开了，那就会出现暗条纹。

这种现象就叫干涉，听起来是不是特别酷？1.2 迈克尔逊干涉仪的构造迈克尔逊干涉仪的构造其实也不复杂。

它的核心是一面分光镜，像个调皮的小孩，把光束一分为二。

然后，光束分别走不同的路，再在另一面镜子处被反射回来，最后在分光镜处重新汇合。

真是“老虎不发威，你当我是病猫”呀！它可不仅仅是个玩具，它能帮助我们测量微小的变化，比如光的波长，甚至是物体的移动。

2. 干涉条纹的变化规律接下来，我们聊聊干涉条纹的变化规律。

这就像是在看一场精彩的表演，变化多端，每个细节都能让人兴奋不已。

你会发现，条纹的明暗、数量和间距，都会随着条件的变化而有所不同。

就像一位魔术师变戏法，总是让人意想不到。

2.1 条纹与光程差其中最关键的因素就是光程差，简单来说，就是两束光从分光镜到达屏幕之间的距离差。

光程差越大，条纹的变化就越明显。

想象一下，如果你在水面上扔了一块石头，水波会向四周扩散，而光也是如此。

每当光程差变化时，条纹的数量和亮度也会随之改变。

有时候，它们可能像变魔术似的消失，下一秒又瞬间回到原位，简直让人目不暇接。

2.2 影响因素当然，影响条纹变化的因素可不仅仅只有光程差。

大学物理实验迈克耳逊干涉仪简介迈克尔逊干涉仪是1883年美国物理学家迈克尔逊（1852~1931）和莫雷合作设计制造出来的精密光学仪器。

他们利用该仪器进行了“以太漂移”的实验、标定米尺、推断光谱线精细结构等三项著名实验。

迈克尔逊的主要贡献在于光谱学和度量学，获1907年诺贝尔物理学奖。

简介利用该仪器可观察多种干涉条纹，它的调整方法在光学技术中有一定的代表性。

光的干涉是重要的光学现象之一，是光的波动性的重要实验依据。

两列频率相同、振动方向相同和位相差恒定的相干光在空间相交区域将会发生相互加强或减弱现象，即光的干涉现象。

根据干涉条纹数目和间距的变化与光程差、波长等的关系式，可以推出微小长度变化(光波波长数量级)和微小角度变化等，因此干涉现象在照相技术、测量技术、平面角检测技术、材料应力及形变研究等领域有着广泛地应用。

迈克耳逊干涉仪实验内容注意事项数据处理实验目的实验仪器实验原理思考题实验目的1．了解迈克尔逊干涉仪的干涉原理和迈克尔逊干涉仪的结构，学习其调节方法。

2．测量He-Ne激光的波长。

3．测量钠黄光双线的波长差。

返回迈克尔逊干涉仪（WSM-100型），He-Ne激光器，钠光灯，扩束镜，凸透镜图1迈克尔逊干涉仪实物图图2 迈克尔逊干涉仪光路图示意图返回图中M１和M２是在相互垂直的两臂上放置的两个平面反射镜，其中M１是固定的；M２由精密丝杆控制，可沿臂轴前、后移动，移动的距离由刻度转盘(由粗读和细读两组刻度盘组合而成)读出。

在两臂轴线相交处，有一与两轴成45°角的平行平面玻璃板G１，它的另一个平面上镀有半透（半反射）的银膜，以便将入射光分成振幅接近相等的反射光⑴和透射光⑵，故G １又称为分光板。

实验原理——仪器的调节G２也是平行平平面玻璃板，与G１行放置，厚度和折射率均与G相同。

１由于它补偿了光线⑴和⑵因穿越G１次数不同而产生的光程差，故称为补偿板。

用波长为λ的单色光照明时，迈克尔逊干涉仪所产生的环形等倾干涉圆条纹的位置取决于相干光束间的光程差，而由M ２和M １反射的两列相干光波的光程差为其中i 为反射光⑴在平面镜M ２上的入射角。

迈克尔逊干涉实验报告一、实验目的1、了解迈克尔逊干涉仪的结构和工作原理。

2、掌握迈克尔逊干涉仪的调节方法。

3、观察等倾干涉和等厚干涉条纹，测量激光的波长。

二、实验原理迈克尔逊干涉仪是一种分振幅双光束干涉仪，其光路图如下图所示。

光源 S 发出的光经分光板 G1 分成两束，一束透过 G1 到达反射镜M1 后反射回来，另一束经 G1 反射到达反射镜 M2 后反射回来，两束光在 G1 处再次相遇并发生干涉。

若 M1 和 M2 严格垂直，则观察到的是等倾干涉条纹。

此时，两束光的光程差为：＼＼Delta ＝ 2d\cos\theta＼其中，d 为 M1 和 M2 之间的距离，θ 为入射光与 M1 法线的夹角。

当 M1 和 M2 不严格垂直时，观察到的是等厚干涉条纹。

三、实验仪器迈克尔逊干涉仪、HeNe 激光器、扩束镜、毛玻璃屏。

四、实验步骤1、仪器调节调节迈克尔逊干涉仪的底座水平，使干涉仪大致水平放置。

调节 M1 和 M2 背后的三个螺丝，使 M1 和 M2 大致垂直。

打开激光器，使激光束通过扩束镜后大致垂直入射到迈克尔逊干涉仪上。

调节 M2 下方的两个微调螺丝，使屏幕上出现清晰的干涉条纹。

2、观察等倾干涉条纹缓慢转动微调手轮，观察干涉条纹的变化。

记录条纹的形状、疏密和中心的“吞吐”情况。

3、测量激光波长先记录 M1 位置的读数 d1。

沿某一方向转动微调手轮，使中心条纹“吐出”或“吞进”一定数量 N （如 50 条）。

再次记录 M1 位置的读数 d2。

则激光波长λ可由下式计算：＼lambda ＝＼frac{2|d2 d1|｝｛N}＼4、观察等厚干涉条纹调节 M2 背后的螺丝，使 M1 和 M2 有一定夹角。

观察等厚干涉条纹的形状和变化。

五、实验数据及处理1、测量激光波长的数据记录｜次数｜ d1 （mm) ｜ d2 （mm) ｜ N （条) ｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜ 25123 ｜ 25635 ｜ 50 ｜｜ 2 ｜ 25234 ｜ 25756 ｜ 50 ｜｜ 3 ｜ 25345 ｜ 25878 ｜ 50 ｜2、数据处理分别计算每次测量的波长λ，然后取平均值。

第六章 提高性与应用性实验实验6—1 迈克耳逊干涉实验【实验目的】1. 掌握迈克耳逊干涉仪的原理、结构及调节方法。

2. 使用迈克耳逊干涉仪测量He-Ne 激光的波长。

【实验原理】迈克耳逊干涉仪主要由两个相互垂直的全反射镜12M M 、和一个45放置的半反射镜M 组成。

不同的光源会形成不同的干涉情况。

当光源为单色点光源时，它发出的光被M 分为光强大致相同的两束光(1)和(2)，如图6-1-1所示。

其中光束(1)相当于从虚像S （点光源S 相对于半反射镜M 所成的虚像）发出，再经1M反射，成像于'1S ；光束(2)相当于从虚像'S 发出，再经'2M 反射成像于'2S ('2M 是2M 关于M 所成的像)。

因此，单色点光源经过迈克耳逊干涉仪中两反射镜的反射光，可看作是从'1S 和'2S 发出的两束相干光。

在观察屏上，'1S 和'2S 的连线所通过点0P 的程差为2d ，而在观察屏上其他点P 的程差约为2cos d i (其中d 是1M 与2M 的距离，i 是光线对1M 或'2M 的入射角)。

因而干涉条纹是以0P 为圆心的一组同心圆，中心级次高，周围级次低。

若1M 与2M 的夹角偏离90，则干涉条纹的圆心可偏出观察屏以外，在屏上看到弧状条纹；若偏离更大而d 又很小，'1S 和'2S 的连线几乎与观察屏平行，则相当图6-1-1实验6—1 迈克耳逊干涉实验 199于杨氏双孔干涉，条纹近似为直线。

无论干涉条纹形状如何，只要观察屏在'1S 和'2S 发出的两束光的交叠区，都可看到干涉条纹，所以这种干涉称为“非定域干涉”。

如果改用单色面光源照明，情况就不同了，如图6-1-2所示。

由于面光源上不同点所发的光是不相干的，若把面光源看成许多点光源的集合，则这些点光源所分别形成的干涉条纹位置不同，它们相互叠加而最终变成模糊一片，因而在一般情况下将看不到干涉条纹。

迈克尔逊干涉光程差公式摘要：1.迈克尔逊干涉仪的概述2.光程差的概念及计算公式3.迈克尔逊干涉仪的调节方法4.光程差近于零时干涉条纹的特点5.结论正文：一、迈克尔逊干涉仪的概述迈克尔逊干涉仪是一种用于测量光程差的光学仪器。

它主要由两个臂组成，一个叫静臂，不动；一个叫动臂，可以伸长缩短，移动其中的平面反射镜，从而改变这一条光路的光程。

在迈克尔逊干涉仪中，一束激光被分成两束，经过平面镜分别反射，再干涉，形成干涉环。

如果有材料的长度的变化，反映出光程差的变化，这样，原来干涉相消的位置可能就会干涉相长，看起来就像环溢出或者收回，通过数干涉环溢出或者收回的个数，就可以计算长度变化的多少。

二、光程差的概念及计算公式光程差是指两个光路之间的光程差异。

在迈克尔逊干涉仪中，光程差可以通过以下公式计算：光程差= 折射率变化的长度/ 激光波长相位差其中，折射率变化的长度指的是材料长度的变化导致的光程变化，激光波长相位差是指激光在两个光路中传播时，相位差的变化。

三、迈克尔逊干涉仪的调节方法为了获得清晰的干涉条纹，迈克尔逊干涉仪需要调节两个臂之间的光程差。

可以通过以下方法进行调节：1.调整动臂的长度：通过移动动臂中的平面反射镜，改变光程差。

2.调整激光器和反射镜的相对位置：通过调整激光器和反射镜的相对位置，使得激光束在静臂和动臂之间形成合适的光程差。

3.调整激光束的入射角度：通过调整激光束的入射角度，使得激光束在静臂和动臂之间形成合适的光程差。

四、光程差近于零时干涉条纹的特点当光程差接近零时，迈克尔逊干涉仪中的干涉条纹会发生变化，不再是同心圆，而是类似于双曲线。

这是因为两片镜子不是绝对平行的，且在相互比较接近的地方，光程差为0，导致左右两边提供的光程差刚好是相反的，从而形成了类似双曲线的干涉条纹。

五、结论总之，迈克尔逊干涉仪是一种测量光程差的精密仪器，它可以通过调整光程差来观察干涉条纹的变化，从而得到材料的长度变化。

迈克尔逊干涉实验报告迈克尔逊干涉实验报告迈克尔逊干涉实验是19世纪末由美国物理学家阿尔伯特·迈克尔逊发明的一种实验方法，通过光的干涉现象，揭示了光的波动性质。

这个实验对于理解光的本质和光的传播速度的测量具有重要意义。

本文将介绍迈克尔逊干涉实验的原理、实验过程以及其在科学研究中的应用。

一、迈克尔逊干涉实验的原理迈克尔逊干涉实验基于光的干涉原理，即当两束光波相遇时，它们会产生干涉现象。

实验中使用的是一束激光光源，通过半透镜将光分成两束，分别射向两个反射镜。

其中一个反射镜固定不动，而另一个反射镜可以在水平方向上移动。

当两束光波经过反射后再次相遇时，它们会以不同的路径回到光源处。

如果两束光波的光程差是整数倍的波长，那么它们会相长干涉，产生明亮的干涉条纹。

反之，如果光程差是半个波长或其他非整数倍的波长，那么它们会相消干涉，产生暗亮交替的干涉条纹。

二、迈克尔逊干涉实验的过程在进行迈克尔逊干涉实验时，需要准备一些实验器材，如激光光源、分束器、反射镜、干涉条纹观测装置等。

首先，将激光光源对准分束器，使光线分成两束。

然后，将两束光线分别射向两个反射镜，其中一个反射镜固定不动，而另一个反射镜可以在水平方向上移动。

调整反射镜的位置，使得两束光线再次相遇时产生干涉现象。

观察干涉条纹的出现，可以通过调整反射镜的位置来改变光程差，进而改变干涉条纹的明暗程度。

通过观察干涉条纹的变化，可以测量光的传播速度以及其他光学性质。

三、迈克尔逊干涉实验的应用迈克尔逊干涉实验在科学研究中有广泛的应用。

首先，它被用于测量光的传播速度。

通过测量光程差的变化，结合光的频率，可以准确地计算出光的速度。

这对于验证光的传播速度是否恒定以及研究光的性质具有重要意义。

其次，迈克尔逊干涉实验还可以用于测量物体的长度或折射率。

通过调整反射镜的位置，使得干涉条纹的明暗程度发生变化，可以推导出物体的长度或折射率。

这在科学研究和工程领域中具有广泛的应用，如测量光学元件的尺寸和材料的折射率。