实验报告:迈克尔孙干涉仪的调节和使用
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迈克耳孙干涉仪的调节和使用实验报告大家好,今天我要给大家分享一下我最近做的一次实验——迈克耳孙干涉仪的调节和使用。
这次实验可真是让我大开眼界,原来科学实验可以如此有趣!好了,废话不多说,让我们开始吧!我要给大家介绍一下迈克耳孙干涉仪是什么。
迈克耳孙干涉仪是一种利用光的干涉现象来测量物体长度的仪器。
它的主要原理是:当两束光波相遇时,如果它们的光程差相等,那么它们就会发生相长干涉;如果它们的光程差相差半个波长,那么它们就会发生相消干涉。
通过测量干涉条纹的形态和位置,我们就可以计算出物体的长度。
接下来,我要给大家讲解一下实验的具体步骤。
我们需要准备两台迈克耳孙干涉仪,一台作为基准仪,另一台作为待测仪。
然后,我们需要将待测仪放置在一个已知长度的标准尺上。
这时,我们就可以开始调节基准仪了。
具体方法是:用一个已知长度的标准尺放在待测仪和基准仪之间,然后调整基准仪的高度和角度,使得两台干涉仪的光程差为半个波长。
这样一来,干涉条纹就会出现在标准尺上。
接下来,我们只需要观察干涉条纹的位置和形态,就可以计算出待测仪的长度了。
在实验过程中,我遇到了一些有趣的问题。
比如说,当我第一次调整基准仪的时候,总是调不好。
后来我才发现,原来是我没有注意观察干涉条纹的变化。
原来,只有在干涉条纹稳定后,我们才能准确地测量出待测仪的长度。
这让我深刻地体会到了“熟能生巧”的道理。
我还发现了一个有趣的现象。
那就是,当我把待测仪移动到不同位置时,干涉条纹的位置和形态都会发生变化。
这让我想到了那句老话:“人生就像一场戏,每天都有新花样。
”在这个世界上,没有什么是一成不变的,我们要学会适应变化,才能不断地进步。
总的来说,这次迈克耳孙干涉仪的实验让我收获颇丰。
我不仅学会了如何调节和使用干涉仪,还体会到了科学实验的乐趣。
我相信,只要我们用心去探索,就一定能够揭开自然界的神秘面纱。
我要感谢我的老师和同学们的支持和帮助,是你们让我在这个实验中取得了成功。
实验报告迈克尔孙干涉仪的调节和使用摘要:本实验使用迈克尔孙干涉仪进行调节和使用的实验。
通过调节迈克尔孙干涉仪的各个参数,观察干涉条纹的变化,并利用干涉条纹的变化来测量试样的折射率。
实验结果表明,迈克尔孙干涉仪可以用于精确测量试样的折射率。
1.引言迈克尔孙干涉仪是一种常用的实验仪器,常用于测量试样的折射率。
其原理是利用干涉现象测量光的相位差,从而得到试样的折射率。
本实验的目的是通过调节迈克尔孙干涉仪的各个参数,观察干涉条纹的变化,并利用干涉条纹的变化来测量试样的折射率。
2.实验装置本实验使用的实验装置如下:-迈克尔孙干涉仪-光源-干涉条纹观察装置-试样3.实验步骤3.1调节光源位置首先,调节光源的位置,使得光线尽可能的聚焦。
将光源放置在干涉仪的一端,调节位置直到光线尽可能聚焦在另一端的反射镜上。
3.2调节反射镜位置接下来,调节干涉仪中的两个反射镜的位置,使得光线在两个反射镜上反射后能够相互叠加干涉。
调节两个反射镜的位置,使得光线在回程时能够与出发时的光线叠加干涉。
3.3调节反射镜角度在保持反射镜位置不变的情况下,调节反射镜的角度,使得光线在反射时达到最大干涉效果。
观察干涉条纹的亮度变化,调整反射镜角度直到达到最亮的干涉条纹。
3.4放置试样将试样放置在干涉仪的一端,观察干涉条纹的变化。
根据干涉条纹的变化,可以得到试样的折射率。
4.结果与分析实验结果表明,通过调节迈克尔孙干涉仪的各个参数,可以观察到干涉条纹的变化。
实验中观察到的干涉条纹的亮度变化可以用来测量试样的折射率。
根据干涉条纹的位置变化,可以计算出试样的相对折射率,进而得到试样的绝对折射率。
5.总结本实验通过调节迈克尔孙干涉仪的各个参数,观察干涉条纹的变化,并利用干涉条纹的变化来测量试样的折射率。
实验结果表明,迈克尔孙干涉仪可以用于精确测量试样的折射率。
这对于光学相关领域的研究具有重要的意义。
迈克尔逊干涉仪的调整与使用姓名:赵云专业:班级:学号:实验日期:2007-9-1下午实验教室:5204 指导教师:【实验名称】迈克尔逊干涉仪的调整与使用【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.调节非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉条纹,了解非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉的形成条件及条纹特点;3.利用白光干涉条纹测定薄膜厚度。
【实验仪器】迈克尔逊干涉仪(20040151),He-Ne激光器(20001162),扩束物镜【实验原理】1.迈克尔逊干涉仪图1是迈克尔逊干涉仪的光路示意图G 1和G2是两块平行放置的平行平面玻璃板,它们的折射率和厚度都完全相同。
G1的背面镀有半反射膜,称作分光板。
G2称作补偿板。
M1和M2是两块平面反射镜,它们装在与G1成45º角的彼此互相垂直的两臂上。
M2固定不动,M1可沿臂轴方向前后平移。
由扩展光源S发出的光束,经分光板分成两部分,它们分别近于垂直地入射在平面反射镜M1和M2上。
经M1反射的光回到分光板后一部分透过分光板沿E的方向传播,而经M2反射的光回到分光板后则是一部分被反射在E方向。
由于两者是相干的,在E处可观察到相干条纹。
光束自M1和M2上的反射相当于自距离为d的M1和M2ˊ上的反射,其中M2ˊ是平面镜M2为分光板所成的虚像。
因此,迈克尔逊干涉仪所产生的干涉与厚度为d、没有多次反射的空气平行平面板所产生的干涉完全一样。
经M1反射的光三次穿过分光板,而经M2反射的光只通过分光板一次,补偿板就是为消除这种不对称性而设置的。
双光束在观察平面处的光程差由下式给定:Δ=2dcosi式中:d是M1和M2ˊ之间的距离,i是光源S在M1上的入射角。
迈克尔逊干涉仪所产生的干涉条纹的特性与光源、照明方式以及M1和M2之间的相对位置有关。
2.等倾干涉如下图所示,当M2与M1严格垂直,即M2ˊ与M1严格平行时,所得干涉为等倾干涉。
干涉条纹为位于无限远或透镜焦平面上明暗的同心圆环。
迈克尔逊干涉仪的调节和使用迈克尔逊干涉仪是光学实验中一种重要的仪器,它的原理是基于干涉现象来测量长度、速度、折射率等物理量。
因此,正确地调节和使用迈克尔逊干涉仪对于实验结果的准确性和可靠性至关重要。
一、调节步骤1、粗调:首先调整干涉仪的粗调旋钮,使干涉条纹大致对称。
2、细调:然后调整干涉仪的细调旋钮,使干涉条纹更加清晰、对称。
具体步骤如下:(1)将光源对准干涉仪的入射缝,调整干涉仪的三个脚螺旋,使干涉条纹出现在视野中。
(2)调节干涉仪的粗调旋钮,使干涉条纹大致对称。
(3)调节干涉仪的细调旋钮,使干涉条纹更加清晰、对称。
可以通过观察干涉条纹的移动方向和距离来判断调节是否正确。
(4)重复以上步骤,直到干涉条纹完全对称、清晰。
二、使用注意事项1、保持干涉仪的清洁,避免灰尘和污垢进入干涉仪内部。
2、在调节过程中,要轻拿轻放,避免损坏干涉仪的精密部件。
3、在使用过程中,要避免过度调节粗调旋钮和细调旋钮,以免损坏干涉仪的调节机构。
4、在记录实验数据时,要保证记录的准确性和完整性。
5、在实验结束后,要将干涉仪恢复到初始状态,以便下一次使用。
正确地调节和使用迈克尔逊干涉仪需要耐心和细心。
只有掌握了正确的调节方法,才能更好地发挥其作用,提高实验的准确性和可靠性。
迈克尔逊干涉仪法测定玻璃折射率迈克尔逊干涉仪是一种精密的光学仪器,其原理基于干涉现象,能够用于测量微小的长度变化和折射率。
本文将介绍如何使用迈克尔逊干涉仪法测定玻璃的折射率。
一、实验原理折射率是光学材料的一个重要参数,它反映了光在材料中传播速度的改变。
迈克尔逊干涉仪法利用干涉现象来测量折射率。
当光线通过不同介质时,其速度和波长都会发生变化,这就导致了光程差的产生。
通过测量光程差,我们可以计算出介质的折射率。
二、实验步骤1、准备实验器材:迈克尔逊干涉仪、单色光源(如激光)、测量尺、待测玻璃片。
2、将单色光源通过分束器分为两束相干光束,一束直接照射到参考镜,另一束经过待测玻璃片后照射到测量镜。
迈克尔逊干涉仪的调节和使用实验报告一、仪器调节1.调整镜面平行度:首先放置迈克尔逊干涉仪的光源,然后用手将光源移动,调整反射平面镜的角度,使光线在迈克尔逊干涉仪的整个光路中都能自由传播。
2.调整分束镜:使用一张透明的玻璃片将光线分束,再观察平行光束通过分束镜后是否能刚好落在平面镜的表面上,如果不能,则需要调整分束镜的位置,直到两束光线都能够平行而且刚好敲在平面镜上。
3.调整反射镜:迈克尔逊干涉仪中的反射镜有一个活动镜面,需要调整其位置,使两束光线在平面镜上反射时能够准确地再次合成一束光线,从而形成干涉现象。
4.调整干涉条纹:最后,可以在观察屏幕上是否能够清晰地看到干涉条纹,在实验过程中可以适当调整光源的位置或者调整反射镜的倾斜角度,以获得更好的干涉效果。
二、实验使用1.实验准备:首先设置好迈克尔逊干涉仪,并确保调节好仪器,使光线能够正常穿过仪器。
2.实验操作:将待测光源置于迈克尔逊干涉仪的一个光路中,调整干涉仪中的反射镜位置,使干涉条纹清晰。
然后,改变待测光源的位置,测量干涉条纹的移动量,利用已知的反射器间距和探测器移动的距离,可以计算得到光的速度。
3.数据处理:使用测得的数据和已知的仪器参数,进行计算和分析。
根据测得的干涉条纹移动量和已知的反射器间距,利用干涉仪的原理和公式,计算得到光的速度。
5.讨论和结论:根据实验结果,对实验中的不确定因素进行讨论,并得出结论。
如果实验结果与理论值一致,说明测量方法正确并且仪器使用正常;如果存在差异,可以分析差异的原因,并进一步完善实验方法或改善仪器使用的条件。
总之,迈克尔逊干涉仪是一种常见的用于测量干涉现象的仪器,通过调节和使用可以进行光速测量、薄膜厚度测量等实验。
在进行实验操作时,需要注意仪器的准确调节和数据的准确处理,以确保实验结果的可靠性。
实验十四迈克耳孙干涉仪的调节和使用迈克耳孙干涉仪在近代物理学的发展中起过重要作用。
19 世纪末,迈克耳孙(A.A.Michelson )与其合作者曾用此仪器进行了“以太漂移”实验、标定米尺及推断光谱精细结构等三项著名的实验。
第一项实验解决了当时关于“以太”的争论,并为爱因斯坦创立相对论提供了实验依据;第二项工作实现了长度单位的标准化。
迈克耳孙发现镉红线(波长λ=643.84696nm)是一种理想的单色光源。
可用它的波长作为米尺标准化的基准。
他定义 1m=1553164.13 镉红线波长,精度达到10-9,这项工作对近代计量技术的发展作出了重要贡献;迈克耳孙研究了干涉条纹视见度随光程差变化的规律,并以此推断光谱线的精细结构。
今天,迈克耳孙干涉仪已被更完善的现代干涉仪取代,但迈克耳孙干涉仪的基本结构仍然是许多现代干涉仪的基础。
【实验目的与要求】1.学习迈克耳孙干涉仪的原理和调节方法。
2.观察等倾干涉和等厚干涉图样。
3.用迈克耳孙干涉仪测定He- Ne 激光束的波长和钠光双线波长差。
【实验仪器】迈克耳孙干涉仪,He- Ne 激光束,钠光灯,扩束镜,毛玻璃迈克耳孙干涉仪是应用光的干涉原理,测量长度或长度变化的精密的光学仪器,其光路图如图 7-1 所示。
、S-激光束; L- 扩束镜; G1 -分光板; G2 -补偿板; M 1M 2 -反射镜; E-观察屏。
图 7-1 迈克耳孙干涉仪光路图从氦氖激光器发出的单色光s,经扩束镜L 将光束扩束成一个理想的发散光束,该光束射到与光束成45?倾斜的分光板G1上,G1的后表面镀有铝或银的半反射膜,光束被半反射膜分成强度大致相同的反射光(1) 和(2) 。
这两束光沿着不同的方向射到两个平面镜M1和M 2上,经两平面镜反射至G1后汇合在一起。
仔细调节M1和 M2,就可以在 E 处观察到干涉条纹。
G2为补偿板,其材料和厚度与 G1相同,用以补偿光束 (2) 的光程,使光束 (2) 与光束 (1) 在玻璃中走过的光程大致相等。
实验⼗五迈克尔逊⼲涉仪的调节及使⽤实验五迈克尔逊⼲涉仪的调节及使⽤【实验⽬的】(1)了解迈克尔逊⼲涉仪的光学结构及⼲涉原理,学习其调节和使⽤⽅法;(2)学习⼀种测定光波波长的⽅法,加深对等倾、等厚⼲涉的理解。
【实验仪器】迈克尔逊⼲涉仪、He-Ne激光器、⽩炽灯等。
【实验原理】迈克尔逊⼲涉仪是l883年美国物理学家迈克尔逊(A.A.Michelson)和莫雷(E.W.Morley)合作,为研究“以太漂移实验⽽设计制造出来的精密光学仪器。
⽤它可以⾼度准确地测定微⼩长度、光的波长、透明体的折射率等。
后⼈利⽤该仪器的原理,研究出了多种专⽤⼲涉仪,这些⼲涉仪在近代物理和近代计量技术中被⼴泛应⽤。
1.⼲涉仪的光学结构迈克尔逊⼲涉仪的光路和结构如图1与2所⽰。
M1、M2是⼀对精密磨光的平⾯反射镜,M1的位置是固定的,M2可沿导轨前后移动。
G1、G2是厚度和折射率都完全相同的⼀对平⾏玻璃板,与M1、M2均成45°⾓。
G1的⼀个表⾯镀有半反射、半透射膜A,使射到其上的光线分为光强度差不多相等的反射光和透射光;G1称为分光板。
当光照到G1上时,在半透膜上分成相互垂直的两束光,透射光(1)射到M1,经M1反射后,透过G2,在G1的半透膜上反射后射向E;反射光(2)射到M2,经M2反射后,透过G1射向E。
由于光线(2)前后共通过G1三次,⽽光线(1)只通过G1⼀次,有了G2,它们在玻璃中的光程便相等了,于是计算这两束光的光程差时,只需计算两束光在空⽓中的光程差就可以了,所以G2称为补偿板。
当观察者从E处向G1看去时,除直接看到M2外还看到M1的像M1ˊ。
于是(1)、(2)两束光如同从M2与M1ˊ反射来的,因此迈克尔逊⼲“形成”的空⽓薄膜的⼲涉等效。
反射镜M2的移动采⽤蜗轮蜗杆传动系统,转动粗调⼿轮(2)可以实现粗调。
M2移动距离的毫⽶数可在机体侧⾯的毫⽶刻度尺(5)上读得。
通过读数窗⼝,在刻度盘(3)上可读到0.01mm;转动微调⼿轮(1)可实现微调,微调⼿轮的分度值为1×10-4mm。
实验报告班级姓名学号日期室温25.7℃气压102.51KPa 成绩教师实验名称迈克尔逊干涉仪的调节和使用【实验目的】1、了解迈克尔逊干涉仪的工作原理,掌握其调节和使用的方法;2、应用迈克逊干涉仪,测量He-Ne激光器、扩束镜。
【实验仪器】迈克尔逊干涉仪、He-Ne激光器、扩束镜。
【实验原理】迈克尔逊干涉仪的光路和结构如图所示。
M1、M2是一对精密磨光的平面反射镜,M1的位置是固定的,M2可沿导轨前后移动。
G1、G2是厚度和折射率都完全相同的一对平行玻璃板,与M1、M2均成45°角。
G1的一个表面镀有半反射、半透射膜A,使射到其上的光线分为光强度差不多相等的反射光和透射光;G1称为分光板。
当光照到G1上时,在半透膜上分成相互垂直的两束光,透射光(1)射到M1,经M1反射后,透过G2,在G1的半透膜上反射后射向E;反射光(2)射到M2,经M2反射后,透过G1射向E。
由于光线(2)前后共通过G1三次,而光线(1)只通过G1一次,有了G2,它们在玻璃中的光程便相等了,于是计算这两束光的光程差时,只需计算两束光在空气中的光程差就可以了,所以G2称为补偿板。
当观察者从E处向G1看去时,除直接看到M2外还看到M1的像M1ˊ。
于是(1)、(2)两束光如同从M2与M1ˊ反射来的,因此迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉和M1´~M2间“形成”的空气薄膜的干涉等效。
当M1 和M2ˊ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M1和M2ˊ反射光线的光程差△均为△=2dcosiM2平行M1’且相距为d,S发出的光对M2来说,如S’发出的光,而对于E处的观察者来说,S’如位于S2’一样。
又由于半反射膜G的作用,M1如同处于S1’的位置,所以E处观察到的干涉条纹,犹如S1’、S2’发出的球面波,它们在空间处处相干,把观察屏放在E空间不同位置,都可以看到干涉花纹,因此这一干涉为非定域干涉。
如果把观察屏放在垂直于S1’、S2’的位置上,则可以看到一组同心圆,而圆心就是S1’,、S2’的连线与屏的交点E 。
迈克耳孙干涉仪的调节和使用迈克耳孙干涉仪(Michelson Interferometer)是一种常用的精密光学仪器,用于测量光的波长、折射率、光程差等物理量,广泛应用于光学实验中。
下面将对迈克耳孙干涉仪的调节和使用进行详细介绍。
一、迈克耳孙干涉仪的结构当一个光源射向迈克耳孙干涉仪的入射光学系统中时,光线将被镜1反射并与镜2的反射光线相交,然后再次反射而出。
这种干涉现象可以通过调节镜2的位置实现,从而产生干涉图样。
二、调节迈克耳孙干涉仪1.调节两个镜面平行:首先,通过调节镜2的位置,使得干涉斑变得清晰。
然后,利用调节镜2的水平旋钮,观察干涉斑的移动情况。
若干涉斑逐渐移动,说明两个镜面不平行,需要反复调节镜2的位置,直到干涉斑的移动完全停止,达到镜面平行。
2.调节两个镜面垂直:在镜面平行的基础上,使用调节螺丝将镜2微微转动,每次转动一小步,并观察干涉斑的移动情况。
若干涉斑的移动方向逆转,则说明两个镜面不垂直,需要逐渐调整镜2的角度,直到干涉斑的移动方向不再改变。
3.调节光程差:将半透镜调节到合适位置,使得光程差为零。
此时,观察干涉斑的变化,若干涉斑发生移动,则需要适当调整半透镜,使得干涉斑保持稳定。
三、使用迈克耳孙干涉仪1.测量光的波长:通过改变光源的波长,观察干涉斑的移动情况。
利用迈克耳孙干涉仪的干涉现象特点,可以计算出光的波长。
2.测量折射率:将待测物体放入迈克耳孙干涉仪的光路中,通过观察干涉斑的变化,可以获得待测物体的折射率信息。
3.测量光程差:调节迈克耳孙干涉仪的光程差,观察干涉斑的变化情况。
通过测量干涉斑的移动距离,可以确定光程差的大小。
4.测量精度提高:在使用迈克耳孙干涉仪时,要密切注意环境的稳定性,避免振动和温度变化对干涉斑的干扰。
此外,注意避免干涉斑的模糊或重叠现象,可适当调整光源的亮度或透镜的位置。
综上所述,迈克耳孙干涉仪是一种精密的光学仪器,通过调节和使用迈克耳孙干涉仪,可以测量光的波长、折射率、光程差等重要物理量。
实验十四 迈克耳孙干涉仪的调节和使用迈克耳孙干涉仪在近代物理学的发展中起过重要作用。
19世纪末,迈克耳孙(A.A.Michelson )与其合作者曾用此仪器进行了“以太漂移”实验、标定米尺及推断光谱精细结构等三项著名的实验。
第一项实验解决了当时关于“以太”的争论,并为爱因斯坦创立相对论提供了实验依据;第二项工作实现了长度单位的标准化。
迈克耳孙发现镉红线(波长λ=643.84696nm )是一种理想的单色光源。
可用它的波长作为米尺标准化的基准。
他定义1m=1553164.13镉红线波长,精度达到10-9,这项工作对近代计量技术的发展作出了重要贡献;迈克耳孙研究了干涉条纹视见度随光程差变化的规律,并以此推断光谱线的精细结构。
今天,迈克耳孙干涉仪已被更完善的现代干涉仪取代,但迈克耳孙干涉仪的基本结构仍然是许多现代干涉仪的基础。
【实验目的与要求】1.学习迈克耳孙干涉仪的原理和调节方法。
2.观察等倾干涉和等厚干涉图样。
3.用迈克耳孙干涉仪测定He -Ne 激光束的波长和钠光双线波长差。
【实验仪器】迈克耳孙干涉仪,He -Ne 激光束,钠光灯,扩束镜,毛玻璃迈克耳孙干涉仪是应用光的干涉原理,测量长度或长度变化的精密的光学仪器,其光路图如图7-1所示。
从氦氖激光器发出的单色光s ,经扩束镜L 将光束扩束成一个理想的发散光束,该光束射到与光束成45˚倾斜的分光板G 1上,G 1的后表面镀有铝或银的半反射膜,光束被半反射膜分成强度大致相同的反射光(1)和(2)。
这两束光沿着不同的方向射到两个平面镜M 1和M 2上,经两平面镜反射至G 1后汇合在一起。
仔细调节M 1和M 2,就可以在E 处观察到干S-激光束;L-扩束镜;G 1-分光板;G 2-补偿板;M 1、M 2-反射镜;E-观察屏。
图7-1迈克耳孙干涉仪光路图涉条纹。
G2为补偿板,其材料和厚度与G1相同,用以补偿光束(2)的光程,使光束(2)与光束(1)在玻璃中走过的光程大致相等。
迈克尔逊干涉仪的调整和使用实验报告迈克尔逊干涉仪的调整和使用实验报告引言:迈克尔逊干涉仪是一种常用的光学仪器,被广泛应用于干涉测量、光学相干等领域。
本文将介绍迈克尔逊干涉仪的调整和使用实验报告,以帮助读者更好地理解和应用该仪器。
一、实验目的本实验的目的是通过调整迈克尔逊干涉仪的各个部件,使其能够正常工作,并实现干涉现象的观察和测量。
二、实验器材1. 迈克尔逊干涉仪主体:包括光源、分束器、反射镜、反射镜支架等。
2. 干涉图样观察装置:包括目镜、测量尺等。
三、实验步骤1. 调整光源:将光源放置在适当位置,并确保其能够发出稳定的光束。
2. 调整分束器:通过调整分束器的位置和角度,使得从分束器出射的两束光能够平行地照射到反射镜上。
3. 调整反射镜:调整反射镜的位置和角度,使得反射的光能够重新汇聚到分束器上,并形成干涉现象。
4. 观察干涉图样:通过目镜观察干涉图样,调整反射镜的位置和角度,使得干涉条纹清晰可见。
5. 测量干涉现象:使用测量尺等测量工具,对干涉条纹进行测量,以得到干涉现象的具体参数。
四、实验结果与分析经过以上调整步骤,我们成功地调整了迈克尔逊干涉仪,并观察到了清晰的干涉图样。
通过测量尺测量干涉条纹的间距,我们可以得到干涉现象的具体参数,如波长、相位差等。
在实验过程中,我们注意到调整分束器的位置和角度对干涉图样的清晰度和稳定性有很大的影响。
如果分束器位置不准确,会导致干涉图样模糊或消失;如果分束器角度不准确,会导致干涉图样的条纹不清晰。
因此,在调整分束器时需要仔细操作,确保其位置和角度的准确性。
另外,调整反射镜的位置和角度也是关键步骤。
反射镜的位置调整不当会导致干涉图样错位或形成不规则的干涉条纹;反射镜的角度调整不当会导致干涉条纹的强度变化或消失。
因此,在调整反射镜时需要注意细微的调整,并通过目镜观察干涉图样的变化,以达到最佳的调整效果。
五、实验总结通过本次实验,我们成功地调整了迈克尔逊干涉仪,并观察到了清晰的干涉图样。
实验⼋迈克尔逊⼲涉仪的调节和使⽤实验15 迈克⽿孙⼲涉仪的调节与使⽤19世纪末,美国物理学家迈克尔孙(A.A.Michelson )为测量光速,依据分振幅产⽣双光束实现⼲涉的原理,设计制造了迈克尔孙⼲涉仪这⼀精密光学仪器。
迈克尔孙与其合作者⽤这仪器完成了相对论研究中具有重要意义的“以太”漂移实验,实验结果否定了“以太”的存在,为爱因斯坦建⽴狭义相对论奠定了基础。
在近代物理学和近代计量科学中,迈克尔孙⼲涉仪不仅可以观察光的等厚、等倾⼲涉现象,精密地测定光波波长、微⼩长度、光源的相⼲长度等,还可以测量⽓体、液体的折射率等。
迈克尔孙1907年获诺贝尔物理学奖。
迈克尔孙⼲涉仪的基本原理已经被推⼴到许多⽅⾯,研制成各种形式的精密仪器,⼴泛地应⽤于⽣产和科学研究领域。
近年来,美国物理学家正在⽤40m×40m 的迈克尔孙⼲涉仪探测引⼒波。
1 [实验⽬的]1.1了解迈克⽿孙⼲涉仪的基本结构,学习其调节和使⽤⽅法。
1.2观察各种⼲涉条纹,加深对薄膜⼲涉原理的理解。
1.3测定激光的波长。
2 [实验仪器]迈克⽿孙⼲涉仪(WSM-100型),多束光纤激光器,钠光灯。
3 [仪器介绍]WSM-100型迈克⽿孙⼲涉仪的主体结构如图16-1所⽰,主要由底座、导轨、拖板、定镜、读数及传动系统、附件等六个部分组成。
3.1底座底座由⽣铁铸成,较重,确保证了仪器的稳定性。
由三个调平螺丝9⽀撑,调平后可以拧紧锁紧圈10以保持座架稳定。
3.2导轨导轨7由两根平⾏的长约280毫⽶的框架和精密丝杆6组成,被固定在底座上精密丝杆穿过框架正中,丝杆螺距为1毫⽶,如图16-2所⽰。
3.3拖板部分拖板是⼀块平板,反⾯做成与导轨吻合的凹槽,装在导轨上,下⽅是精密螺母,丝杆穿过螺母,当丝杆旋转时,拖板能前后移动,带动固定在其上的移动镜11(即M 1)在导轨⾯上滑动,实现粗动。
M 1是⼀块很精密的平⾯镜,表⾯镀有⾦属膜,具有较⾼的反射率,垂直地固定在拖板上,它的法线严格地与丝杆平⾏。
实验五迈克尔逊干涉仪的调节和使用一、实验目的1.了解迈克尔逊干涉仪的构造原理,掌握迈克尔逊干涉仪的调节方法;2.学会调节非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉和白光干涉条纹,研究这几种干涉条纹形成的条件和条纹特点,变化规律及相互间的区别;3.学会用迈克尔逊干涉仪测定光波波长。
二、实验仪器迈克尔逊干涉仪、氦氖激光器、扩束透镜、毛玻璃等。
三、实验原理1.迈克尔逊干涉仪的原理图1是迈克尔逊干涉仪的光路示意图,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2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p1,它的第二个平面上镀有半透(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p1又称为分光板。
p2也是平行平面玻璃板,与p1平行放置,厚度和折射率均与p1相同。
由于它补偿了光线⑴和⑵因穿越p1次数不同而产生的光程差,故称为补偿板。
从扩展光源S射来的光在p1处分成两部分,反射光⑴经p1反射后向着M2前进,透射光⑵透过p1向着p1前进,这两束光分别在p2、p1上反射后逆着各自的入射方向返回,最后都达到E处。
因为这两束光是相干光,因而在E处的观察者就能够看到干涉条纹。
由M1反射回来的光波在分光板p1的第二面上反射时,如同平面镜反射一样,使M1在M2附近形成M1的虚像M1′,因而光在迈克尔逊干涉仪中自M2和M1的反图1 迈克尔逊干涉仪光路射相当于自M 2和M 1′的反射。
由此可见,在迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉与空气薄膜所产生的干涉是等效的。
当M 2和M 1′平行时(此时M 1和M 2严格互相垂直),将观察到环形的等倾干涉条纹。
一般情况下,M 1和M 2形成一空气劈尖,因此将观察到近似平行的干涉条纹(等厚干涉条纹)。
2.单色光波长的测定用波长为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•2cos d i ∆=(1)其中i 为反射光⑴在平面镜M 2上的入射角。
迈克尔逊干涉仪的调节与使用、实验目的1、了解迈克尔逊干涉仪的结构原理并掌握调节方法2、观察等厚干涉、等倾干涉以及白光干涉。
3、测量钠双线的波长差。
二、仪器用品迈克尔逊干涉仪,He-Ne多光束光纤激光器。
三、实验原理1、迈克尔逊干涉仪:迈克耳孙干涉仪是一个分振幅法的双光束干涉仪,其光路如图所示,它由反射镜M、M、分束镜P和补偿板P组1212成。
其中M是一个固定反射镜,反射镜M可以沿光轴前12后移动,它们分别放置在两个相互垂直臂中;分束镜和补偿板与两个反射镜均成45°,且相互平行;分束镜P的一1 个面镀有半透半反膜,它能将入射光等强度地分为两束补偿板是一个与分束镜厚度和折射率完全相同的玻璃板。
迈克耳孙干涉仪的结构如图所示。
镜M、M的背面各有三12个螺丝,调节M、M镜面的倾斜度,M的下端还附有两个121互相垂直的微动拉簧螺丝,用以精确地调整M的倾斜度。
1M镜所在的导轨拖板由精密丝杠带动,可沿导轨前后移动。
2M镜的位置由三个读数尺所读出的数值的和来确定:主尺、2粗调手轮和微调手轮。
1*14-5-2辺应匚孙卜沙腫1...I'劭型昇-川出世柿沖叶轨沖灯樓山氐川比II.T-帧和黑1」;k训“山射袒.M宀-分他出5M船比〔:川1机IWJMfili孜御LXII-训定乖血;is—flldtj PifcqM-jMttljrJ3M,的术T・|;f板蝉狀:IM盛刑P轮I订一MJ勺忙ll忡.Ji端迂如图所示,多光束激光器提供的每条光纤的输出端是一个短焦距凸透镜,经其会聚后的激光束,可以认为是一个很好的点光源S发出的球面光波。
5'为5经皿及6反射后111所成的像,S'为S经G及M反射后所成的像。
S'和S'21221 为两相干光源,发出的球面波在其相遇的空间处处相干,为非定域干涉,在相遇处都能产生干涉条纹。
空间任一点P的干涉明暗由S'和S'到该点的光程差A=r-r决定,2121 其中r和r分别为S'和S'到P点的光程。
迈克尔逊干涉仪的调节和使用(正式报告)首先,调节迈克尔逊干涉仪的光源。
一般来说,我们可以使用激光作为光源,因为激光具有单色性和相干性,这有助于获得更清晰的干涉图案。
但是在实验过程中,也可以使用其他光源,只需确保光线的单色性。
接下来,调节迈克尔逊干涉仪的反射镜。
迈克尔逊干涉仪由两个反射镜组成,一个称为固定镜,另一个称为移动镜。
首先,将干涉仪的移动镜移到极端位置,以确保光线可以正常通过反射镜。
然后,在通过逐渐调节移动镜的位置,使得光线尽量垂直反射镜并回到入射方向。
然后,调节迈克尔逊干涉仪的分束镜。
分束镜是将一束光线分为两束的关键部分。
在调节分束镜时,我们需要将光线分成两束,并使其传播的路径相等。
要做到这一点,首先将一个探测器放在一个路径上,然后调整分束镜的位置,使得两束光线能够同时到达该探测器。
在进行实验之前,我们还需要调节探测器。
探测器主要用于检测通过干涉仪的光的干涉图案。
我们需要将探测器调整到最佳位置,以获得清晰的干涉条纹。
通常,探测器会发出一个高频声音,当干涉图案最清晰时,声音会最大。
因此,我们可以通过听觉判断探测器是否被正确调节。
最后,在进行实验时,我们需要注意避免干扰因素。
迈克尔逊干涉仪对环境的稳定性要求较高,应尽量避免振动、温度变化和空气流动等干扰因素。
此外,还需要保持实验室的洁净度,以防止灰尘等杂质影响干涉图案的清晰度。
在实验过程中,还可以通过调整迈克尔逊干涉仪的参数来观察不同的干涉效果。
例如,改变移动镜的位置可以改变干涉条纹的位置和宽度。
调整反射镜的角度也可以改变干涉图案的形状。
通过不断调整这些参数,我们可以得到更多有关光的干涉现象的信息。
综上所述,迈克尔逊干涉仪的调节和使用是实验中非常重要的一步。
通过正确地调节光源、反射镜、分束镜和探测器,以及注意避免干扰因素,我们可以获得准确且清晰的干涉图案,从而得到有关光的干涉现象的有价值的结果。