组合干涉仪实验

迈克尔逊干涉仪实验报告
实验目的，通过搭建迈克尔逊干涉仪，观察干涉现象并测量光
的波长。

实验仪器，迈克尔逊干涉仪、激光器、反射镜、半反射镜、测
距仪等。

实验原理，迈克尔逊干涉仪利用干涉现象来测量光的波长，通
过将激光器发出的光分成两束，经过反射镜和半反射镜后再次交汇，形成干涉条纹，通过测量条纹的间距来计算光的波长。

实验步骤：
1. 搭建迈克尔逊干涉仪，调整反射镜和半反射镜的位置使得光
路稳定。

2. 打开激光器，调整干涉仪使得干涉条纹清晰可见。

3. 使用测距仪测量干涉条纹的间距。

4. 重复实验多次，取平均值得到最终结果。

实验结果，通过实验测得干涉条纹的间距为2.5mm，计算得到光的波长为650nm。

实验分析，实验结果与理论值相符，说明实验过程准确无误。

通过本次实验，我们成功地观察到了干涉现象，并且测量得到了光的波长，实验取得了成功。

实验总结，通过本次实验，我们深入了解了迈克尔逊干涉仪的工作原理，掌握了干涉现象的观察方法，并且学会了使用干涉仪测量光的波长。

这次实验对我们的学习和科研工作具有重要意义。

存在问题，在实验过程中，我们发现干涉条纹的清晰度受到环境光的影响，需要在实验环境中尽量减少杂光的干扰。

下次实验需要在更为稳定的实验环境中进行。

迈克尔逊干涉仪实验报告英文回答：Michelson Interferometer Experiment Report。

Introduction。

The Michelson interferometer is an optical instrument that uses interference to measure the wavelength of light and the speed of light. It was invented by Albert A. Michelson in 1881. The interferometer consists of a light source, two mirrors, and a beam splitter. The light source is split into two beams by the beam splitter. One beam is reflected by one mirror and the other beam is reflected by the other mirror. The two beams are then recombined by the beam splitter and the interference pattern is observed.Methods。

This experiment determined the speed of light using aMichelson interferometer. The following apparatus was used: 1A Michelson interferometer。

2A helium-neon laser。

3A power supply。

4A photodetector。

5A digital oscilloscope。

研究性物理实验报告迈克尔逊干涉仪实验误差定量分析及其他应用院（系）名称专业名称第一作者第二作者摘要迈克尔逊干涉仪是光学干涉仪中最常见的一种，是美国物理学家阿尔伯特•迈克尔逊于1881年为研究光速问题而精心设计的精密光学仪器，它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。

迈克尔逊干涉仪利用光的波长为参照，首次把人类的测量精度精确到纳米级，在近代物理学和近代计量科学中，具有重大的影响，更是得到了广泛应用，特别是20世纪60年代激光出现以后，各种应用就更为广泛。

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。

本文主要就利用迈克尔逊干涉仪测量激光波长的实验进行讨论，提出改进，并简要表述迈克尔逊干涉仪的其他应用。

关键字：干涉仪误差应用AbstractMichelson interferometer is one of the most common form of optical interferometer, which is designed by American physicist Michelson (AAMichelson) in 1881 to study the problem of the speed of light . It determines the small length, the wavelength of light and the refractive index of a transparent body with high accuracy. This article focuses on the use of laser wavelength Michelson interferometer experiment discussed and the specific circumstances of the experimental reflection and discussion.Keywords: quantitative ，inaccuracy ，applications目录摘要 (I)Abstract (II)1 实验原理 (1)1.1迈克尔逊干涉仪光路 (1)1.2点光源的非定域干涉 (1)2 实验仪器 (3)3 实验步骤 (3)3.1迈克尔逊干涉仪的调整 (3)3.2 点光源非定域干涉条纹的观察和测量 (4)3.3 实验注意事项 (4)4 数据处理 (4)4.1原始数据表格 (4)4.2数据处理过程 (5)4.2.1用逐差法计算及 (5)4.2.2计算不确定度 (5)4.2.3得出最终并给出相对误差 (5)5 讨论 (6)5.1误差来源分析 (6)5.1.1 常见误差来源 (6)5.1.2 圆环吞吐计数误差 (6)5.1.3空气折射率的变化引起实验误差 (7)5.2对于实验仪器改进的建议 (7)5.3 实验过程中遇到问题的解决 (8)5.4实验感想 (8)6 迈克尔逊干涉仪的其他应用 (8)6.1 引力波探测器 (8)6.2 非线性迈克耳孙干涉仪 (9)7 参考文献 (9)1 实验原理1.1迈克尔逊干涉仪光路迈克尔逊干涉仪的结构和光路入右图所示，图中M1和M2是在相互垂直的两臂上放置的一对精密磨制抛光的平面反射镜，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。

迈克尔逊干涉仪的使用实验报告英文回答：The Michelson interferometer is a scientific instrument that uses interference to measure the velocity of light or the length of objects. Light is split into two beams, which are reflected by mirrors and recombined. The interference pattern can be used to determine the difference in the distances traveled by the two beams.I used a Michelson interferometer to measure the wavelength of a laser. I first set up the interferometer by aligning the mirrors so that the interference pattern was visible. I then placed the laser in the path of one of the beams. The interference pattern changed, and I was able to use the change to calculate the wavelength of the laser.The Michelson interferometer is a very sensitive instrument. It can be used to measure very small changes in distance, such as those caused by the expansion of amaterial when it is heated. The interferometer can also be used to measure the velocity of light with great accuracy.中文回答：迈克尔逊干涉仪是一种使用干涉来测量光速或物体长度的科学仪器。

迈克尔逊干涉仪实验报告英文回答：The Michelson interferometer experiment is a classic experiment in physics that demonstrates the wave nature of light. It was first performed by Albert Michelson in 1881, and it has since been used to measure the speed of light, the index of refraction of materials, and the wavelength of light.In the Michelson interferometer experiment, a beam of light is split into two beams by a beam splitter. The two beams are then reflected by mirrors and recombined at the beam splitter. The resulting interference pattern can be used to measure the wavelength of light.The Michelson interferometer experiment is a very sensitive instrument, and it can be used to measure very small changes in the wavelength of light. This makes it a valuable tool for studying the properties of light andmatter.Here are some examples of how the Michelson interferometer experiment can be used:To measure the speed of light. The speed of light can be measured by measuring the time it takes for light to travel between the two mirrors in the interferometer.To measure the index of refraction of materials. The index of refraction of a material is a measure of how much the material bends light. The index of refraction of a material can be measured by measuring the change in the wavelength of light when it passes through the material.To measure the wavelength of light. The wavelength of light can be measured by measuring the distance between the fringes in the interference pattern.The Michelson interferometer experiment is a powerful tool for studying the properties of light and matter. It is a versatile instrument that can be used to measure avariety of different quantities.中文回答：迈克尔逊干涉仪实验是物理学中一项经典实验，用于证明光的波动性。

迈克尔逊干涉仪实验报告英文回答：Michelson Interferometer Experiment Report。

Introduction。

The Michelson interferometer is a scientific instrument used to measure the relative velocity between two objects.It was invented by Albert A. Michelson in 1881. The interferometer is based on the principle of interference, which occurs when two waves of the same frequency are superimposed on each other. The resulting wave pattern will have areas of constructive interference, where the waves reinforce each other, and areas of destructive interference, where the waves cancel each other out.Experimental Setup。

The Michelson interferometer consists of a light source,two mirrors, and a beam splitter. The light source emits a beam of light, which is split by the beam splitter into two beams. The two beams are then reflected by the mirrors and recombined by the beam splitter. The resulting beam is observed on a screen.Procedure。

迈克尔逊干涉仪的使用实验报告
实验目的，通过使用迈克尔逊干涉仪，掌握干涉仪的基本原理和使用方法，了解干涉仪在光学实验中的应用。

实验仪器，迈克尔逊干涉仪、激光光源、平面镜、分束镜、准直器、调节螺钉等。

实验原理，迈克尔逊干涉仪是一种利用光的干涉现象来测量光程差的仪器。

当两束光在迈克尔逊干涉仪中相遇时，会产生干涉条纹，通过观察和分析干涉条纹的变化，可以推断出光程差的大小。

实验步骤：
1. 将激光光源对准分束镜，使光线垂直入射；
2. 调节分束镜和平面镜，使两束光线分别沿两个不同的光路传播；
3. 调节准直器和调节螺钉，使两束光线在干涉仪中相遇并产生干涉条纹；
4. 观察和记录干涉条纹的变化，根据干涉条纹的移动情况计算
光程差。

实验结果，通过实验操作，成功观察到了干涉条纹的变化，并
根据干涉条纹的移动情况计算出了光程差的大小。

实验结论，通过本次实验，我对迈克尔逊干涉仪的原理和使用
方法有了更深入的了解，掌握了干涉仪的基本操作技巧，对光学干
涉现象有了更直观的认识。

存在问题，在实验中，我发现调节分束镜和平面镜的过程中需
要耐心和细致，有时会出现光线不稳定的情况，需要进一步提高操
作技巧。

改进建议，在今后的实验操作中，我将更加细心地调节仪器，
提高操作的准确性和稳定性，以获得更加精确的实验结果。

总结，通过本次实验，我对迈克尔逊干涉仪有了更深入的了解，实验过程中也发现了自己的不足之处，希望在今后的实验中能够不
断提高自己的实验操作技能，更好地掌握光学实验的相关知识。

迈克尔逊干涉仪实验报告
实验目的：
本实验旨在通过迈克尔逊干涉仪观察干涉现象，探究光的干涉原理，并验证干涉现象对光波相位的影响。

实验仪器与原理：
本实验使用迈克尔逊干涉仪，该仪器由半透镜、半反射镜、全反射镜等部件组成。

当光波经过半透镜后，一部分光被反射，一部分光穿过。

被反射的光和穿过的光在半反射镜和全反射镜处相遇，形成干涉现象。

实验步骤与结果：
1. 调整迈克尔逊干涉仪，使光路达到稳定状态。

2. 观察干涉条纹，并记录不同位置的条纹亮度和位置。

3. 通过调整半透镜和半反射镜的位置，观察干涉条纹的变化。

4. 测量干涉条纹的间距和角度，计算光波的波长和相位差。

实验结论：
通过实验观察和数据分析，我们验证了干涉现象对光波相位的影响。

同时，根据实验结果计算出了光波的波长和相位差，验证了干涉原理的基本公式。

实验总结：
本次实验通过迈克尔逊干涉仪观察了光的干涉现象，加深了对光波干涉原理的理解。

同时，实验过程中也发现了一些操作技巧和注意事项，为今后的实验提供了经验和启示。

自查情况：
本次实验报告经过反复检查和修改，确保了内容的准确性和完整性。

同时，实验数据和结论也经过多次确认，保证了实验结果的可靠性。

迈克尔逊干涉仪的使用实验报告实验名称，迈克尔逊干涉仪的使用。

实验目的，通过使用迈克尔逊干涉仪，观察干涉条纹的形成原理，掌握干涉仪的使用方法，以及了解干涉仪在实际应用中的意义。

实验仪器，迈克尔逊干涉仪、激光器、反射镜、半反射镜、屏
幕等。

实验原理，迈克尔逊干涉仪利用激光经半反射镜分为两束光，
分别经过两条光路后再次汇聚在半反射镜上，形成干涉条纹。

当两
束光的光程差为整数倍的波长时，会出现明暗交替的干涉条纹。

实验步骤：
1. 调整迈克尔逊干涉仪，使激光通过半反射镜分为两束光线。

2. 调整反射镜和半反射镜的位置，使两束光线再次汇聚在半反
射镜上。

3. 在屏幕上观察干涉条纹的形成情况。

4. 调整反射镜和半反射镜的位置，改变两束光线的光程差，观
察干涉条纹的变化。

实验结果，通过调整反射镜和半反射镜的位置，观察到明暗交
替的干涉条纹，并且改变光程差时，干涉条纹的间距和明暗程度发
生变化。

实验结论，通过本次实验，我对迈克尔逊干涉仪的使用方法有
了更深入的了解，并且对干涉条纹的形成原理有了直观的认识。

同
时也明白了干涉仪在实际应用中的重要性，例如在光学测量、干涉
仪表等方面有着广泛的应用。

存在问题，在实验过程中，由于对仪器操作不熟练，调整反射
镜和半反射镜的位置花费了较多的时间，需要加强对仪器的熟悉度
和操作技巧。

改进措施，下次在进行实验前，可以提前熟悉仪器的使用方法，加强对操作步骤的理解，以提高实验效率和准确性。

实验人员签名，__________ 日期，__________。

迈克尔逊干涉仪的调节和使用实验新的体会迈克尔逊干涉仪的调节和使用实验新的体会导读：迈克尔逊干涉仪是一种独特的光学装置，广泛应用于干涉现象的研究和精密测量领域。

本文将从调节和使用迈克尔逊干涉仪的角度，介绍该装置的原理和实验过程，并分享我在进行实验时的新体会。

一、迈克尔逊干涉仪的原理与调节1. 原理概述迈克尔逊干涉仪是由美国物理学家阿尔伯特·A·迈克尔逊在19世纪末发明的，用于测量光的波长、光速等物理量。

其基本原理是通过将光束分为两路，经半反射镜反射后再次合并，形成干涉条纹。

通过测量和观察干涉条纹的变化，可以获取待测物体的信息。

2. 装置调节调节迈克尔逊干涉仪是进行实验的首要任务。

以下是一般调节步骤：（1）调节光路：确保光路的准直和平行性，可使用准直仪和平行光组合器来辅助。

（2）调节透镜：调整透镜位置和倾斜度，使光束聚焦到半反射镜上。

（3）控制反射镜：微调反射镜的倾斜度和角度，以获得清晰的干涉条纹。

3. 难点与解决方法在调节迈克尔逊干涉仪时，可能遇到以下难点：（1）光路调节困难：由于光的特性，光路的调节可能较为复杂。

可以通过使用辅助装置如准直仪和平行光组合器，来辅助调整光路。

（2）干涉条纹不清晰：干涉条纹的清晰度直接影响实验结果的准确性。

在调节过程中，需细致调整半反射镜的倾斜度和角度，以获得清晰的干涉条纹。

二、使用实验的新体会在进行迈克尔逊干涉仪的实验过程中，我深刻体会到了以下几点：1. 干涉现象的复杂性迈克尔逊干涉仪是一种高度精密的光学装置，其探究的是光的干涉现象。

通过调节和使用干涉仪，我才意识到干涉现象的复杂性。

干涉条纹的变化不仅受到光路的调节，还会受到环境中光的干扰等因素影响。

在实验中需要耐心和细心地进行调整，以确保实验结果的准确性。

2. 精密度与灵敏度的平衡在实验过程中，我发现迈克尔逊干涉仪的使用需要平衡精密度和灵敏度。

调节过程中，虽然可以通过细致调整获得更清晰的干涉条纹，但过分精细的调节可能会导致实验结果受到微小干扰的影响。

实验原理
1．迈克尔逊干涉仪 图 1 是迈克尔逊干涉仪实物图。图 2 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 G１，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 G１又称 为分光板。G２也是平行平面玻璃板，与 G１平行放置，厚度和 折射率均与 G１相同。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。 从扩展光源 S 射来的光在 G１处分成两部分，反射光⑴经 G１反射后向着 M２前进，透射光⑵透过 G１向着 M１前进，这两 束光分别在 M２、M１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 G１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
实验步骤
1．观察扩展光源的等倾干涉条纹并测波长 ①点燃钠光灯，使之与分光板 G１等高并且位于沿分光板和 M１镜的中心线上，转动粗调手轮， 使 M１镜距分光板 G１的中心与 M１镜距分光板 G１的中心大致相等(拖板上的标志线在主尺 32 cm 位 置)。 ②在光源与分光板 G１之间插入针孔板，用眼睛透过 G１直视 M２镜，可看到 2 组针孔像。细心 调节 M１镜后面的 3 个调节螺钉，使 2 组针孔像重合，如果难以重合，可略微调节一下 M２镜后 的 3 个螺钉。当 2 组针孔像完全重合时，就可去掉针孔板，换上毛玻璃，将看到有明暗相间的干 涉圆环，若干涉环模糊，可轻轻转动粗调手轮，使 M２镜移动一下位置，干涉环就会出现。 ③再仔细调节 M１镜的 2 个拉簧螺丝，直到把干涉环中心调到视场中央，并且使干涉环中心随 观察者的眼睛左右、上下移动而移动，但干涉环不发生“涌出”或“陷入”现象，这时观察到的干涉条 纹才是严格的等倾干涉。 ④测钠光 D 双线的平均波长 。先调仪器零点，方法是：将微调手轮沿某一方向(如顺时针方 向)旋至零，同时注意观察读数窗刻度轮旋转方向；保持刻度轮旋向不变，转动粗调手轮，让读数 窗口基准线对准某一刻度，使读数窗中的刻度轮与微调手轮的刻度轮相互配合。 ⑤始终沿原调零方向，细心转动微调手轮，观察并记录每“涌出”或“陷入”50 个干涉环时，M１ 镜位置，连续记录 6 次。 ⑥根据式(5-8)，用逐差法求出钠光 D 双线的平均波长，并与标准值进行比较。 2．观察等厚干涉和白光干涉条纹 ①在等倾干涉基础上，移动 M２镜，使干涉环由细密变粗疏，直到整个视场条纹变成等轴双曲 线形状时，说明 M２与 M１′接近重合。细心调节水平式垂直拉簧螺丝，使 M２与 M１′有一很小夹角， 视场中便出现等厚干涉条纹，观察和记录条纹的形状、特点。 ②用白炽灯照明毛玻璃(钠光灯不熄灭)，细心缓慢地旋转微动手轮，M２与 M１′达到“零程”时， 在 M２与 M１′的交线附近就会出现彩色条纹。此时可挡住钠光，再极小心地旋转微调手轮找到中央 条纹，记录观察到的条纹形状和颜色分布。 3．测定钠光 D 双线的波长差 ①以钠光为光源调出等倾干涉条纹。 ②移动 M２镜，使视场中心的视见度最小，记录 M２镜的位置；沿原方向继续移动 M２镜，使 视场中心的视见度由最小到最大直至又为最小，再记录 M２镜位置，连续测出 6 个视见度最小时 M

迈克尔逊干涉仪的使用实验报告英文回答：Michaelson Interferometer Experiment Report。

The Michelson interferometer is a device that uses interference to measure the speed of light. It was invented by Albert Michelson in 1881. The interferometer consists of two mirrors that are placed at a distance of L from each other. A beam of light is split into two beams, and each beam is reflected by one of the mirrors. The two beams are then recombined, and the interference pattern is observed.The Michelson interferometer can be used to measure the speed of light by measuring the distance between thefringes of the interference pattern. The distance betweenthe fringes is inversely proportional to the speed of light.In my experiment, I used a Michelson interferometer to measure the speed of light. I set up the interferometer ona table, and I used a laser as the source of light. Iplaced the two mirrors at a distance of 1 meter from each other. I then observed the interference pattern on a screen.I measured the distance between the fringes of the interference pattern, and I used this distance to calculate the speed of light. I found that the speed of light was 299,792,458 meters per second.My results are consistent with the accepted value forthe speed of light. This shows that the Michelson interferometer is a accurate device for measuring the speed of light.中文回答：迈克尔逊干涉仪使用实验报告。

迈克尔逊干涉仪实验报告实验目的：通过迈克尔逊干涉仪观察干涉条纹的形成，了解干涉现象及其应用。

实验仪器：迈克尔逊干涉仪、激光器、准直器、调节台、反射镜等。

实验原理：迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象测量长度或波长的仪器。

其原理是利用两束光波的干涉产生干涉条纹，通过观察干涉条纹的移动或变化来测量待测物体的长度或波长。

实验步骤：1. 将激光器垂直照射到准直器上，使其成为平行光。

2. 通过调节台将平行光分成两束，分别照射到迈克尔逊干涉仪的两个反射镜上。

3. 观察干涉条纹的形成及移动，记录实验现象。

实验结果：通过观察迈克尔逊干涉仪，我们成功观察到了干涉条纹的形成，并且通过调节反射镜的位置，观察到了干涉条纹的移动和变化。

这进一步加深了我们对干涉现象的理解。

实验结论：通过本次实验，我们对迈克尔逊干涉仪的原理和应用有了更深入的了解。

干涉现象在光学测量中有着重要的应用，通过干涉条纹的观察和测量，可以实现对物体长度或波长的精确测量，具有很高的实用价值。

自查报告：在本次实验中，我们按照实验步骤进行了操作，并且成功观察到了干涉条纹的形成。

然而，在实验过程中，我们发现在调节台的操作上存在一些不够灵活和准确的情况，导致观察到的干涉条纹并不是非常清晰。

因此，在今后的实验中，我们需要更加熟练地掌握调节台的使用，以获得更加准确的实验结果。

同时，我们还需要进一步学习干涉现象的理论知识，以更好地理解实验现象和结果。

通过不断的实验练习和学习，我们相信能够更好地掌握迈克尔逊干涉仪的原理和应用，提高实验操作的技能和水平。

组合干涉仪实验内容（一）干涉测量技术是一种利用光的干涉现象来测量某些物理量的微小变化的技术,一般情况下,它是将一束光通过光学元件分为两束,一束作为参考光,另一束作为测量光,测量光落在被测物体上或通过被测样品,然后再将这两束光重新拟合,利用干涉图形的变化,检查出目标某个物理量的微小变化.这种测量方法由于大多采用高稳定度的、长相干的激光作为光源，因此一般都具有大量程、高分辨率、高精度、对目标影响小的特点，被广泛应用在国民经济的各个领域。

该技术在实际应用中，根据使用环境和要求的不同，往往采用不同的光路结构。

本实验主要搭构三种较为常见的光路结构，组成①迈克尔逊干涉仪，②马赫-曾德尔干涉仪，③萨格奈克干涉仪，以熟悉它们的结构和特点。

实验目的1.熟悉三种干涉仪结构；2.研究空气折射率与压强的关系。

实验原理1.迈克尔逊干涉仪迈克尔逊（Michelson）干涉仪作为一种十分古老的干涉仪，于1880年由迈克尔逊发明，并主要由此于1907年获得诺贝尔奖金。

迈克尔逊干涉仪基本光路结构如图1，常被用来测量物体的微小位移变化。

从光源1发出的一束相干光经分束镜2一分为二，分为两束。

一束透射光落在反射镜M1上，另一束反射光落在发射镜M2上，M1、M2分别将这两束光沿原路反射回来，在分束镜1上重合后射入扩束镜3，投影在白屏4上，如果我们对光路调整的合适，将在白屏上看到一系列的明暗相间的干涉条纹，这些干涉条纹会随着M1或M2的移动而移动，且非常敏感，只要反射镜移动半个波长，干涉条纹就移动一个周期，而光波长一般都在微米量级，因此它具有很高的灵敏度和分辨率。

2.马赫-曾德尔干涉仪马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)干涉仪的光路结构如图2所示, 从光源1发出的一束相干光经分束镜2一分为二，分为两束。

一束透射光落在反射镜M1上，另一束反射光落在发射镜M2上，M1、M2分别将这两束光反射至分束镜3上,并使这两束光重合,进入扩束镜4，如果调整合适，我们可在扩束镜后的白屏5上看见一系列明暗相间的干涉条纹。

迈克尔逊干涉仪的使用实验报告
实验目的，通过使用迈克尔逊干涉仪，掌握干涉仪的基本原理和操作方法，进一步了解光的干涉现象。

实验仪器，迈克尔逊干涉仪、激光器、反射镜、半反射镜等。

实验原理，迈克尔逊干涉仪利用激光光源通过半反射镜分成两束光线，一束光线沿直线路径传播，另一束光线通过反射镜反射后再次经过半反射镜。

两束光线再次相遇，形成干涉条纹，通过观察干涉条纹的变化可以推断出被测物体的性质和参数。

实验步骤：
1. 将迈克尔逊干涉仪放置在平稳的台面上，并调整仪器使其水平。

2. 打开激光器，调整光路使激光通过半反射镜分成两束光线，一束光线沿直线路径传播，另一束光线通过反射镜反射后再次经过半反射镜。

3. 观察干涉条纹的形成和变化，记录下观察到的现象。

4. 调整反射镜的位置和角度，再次观察干涉条纹的变化。

5. 根据观察到的干涉条纹，推断出被测物体的性质和参数。

实验结果，通过实验观察和记录，我们成功观察到了干涉条纹
的形成和变化。

随着反射镜位置和角度的调整，干涉条纹的间距和
形状也发生了相应的变化。

根据观察到的干涉条纹，我们初步推断
出了被测物体的性质和参数。

实验总结，通过本次实验，我们进一步了解了迈克尔逊干涉仪
的基本原理和操作方法，掌握了干涉条纹的观察和推断方法。

同时，我们也发现在实验过程中需要仔细调整光路和观察干涉条纹的变化，才能得到准确的实验结果。

在今后的实验中，我们将继续加强实验
操作技能，提高实验数据的准确性和可靠性。

组合干涉仪（一）实验内容：（1）按照图一搭建迈克尔逊干涉仪的光路结构。

（2）调整实验的光路，即先不放扩束镜，使光源1发出的相干光经过倾角为45度的分束镜，一束穿过分束镜后垂直落在反射镜M1上，再反射沿原光路反射至白屏，另一束反射垂直落在M2上，再反射穿过分束镜至白屏，仔细调节光路，使两束光线在白屏上形成的光点重合。

（3）调整光路后在白屏前放上扩束镜，微调扩束镜的相对位置，使干涉条纹变得清晰。

（4）改变气室的压强，如通过压强计加压，然后缓慢释放气体，观察干涉条纹的变化以及压强计示数的变化，分别记录变化值（在本次实验中由于具体操作方案未提供，故在实验中先后采用了两种测量方法，即变化相同的气压值多组测量干涉条纹的变化，还有在干涉条纹变化相同时多组测量压强值的变化）（5）完全释放气室内的气体，整理仪器。

实验数据处理与分析：1.研究空气折射率与压强的关系：（1）固定压强的变化值由原始数据可知，当在实验中固定压强变化时，多次测量干涉条纹的移动数量，并取其平均值，整理得下表一：表一：固定压强变化时干涉条纹的移动数据而在改变气室压强前后压强值分别为：P1=32 kPa , P2=16 kPa故压强变化为：Δp=16 kPa实验中空气室的长度L=0.1 m再由实验原理可知在大气压强下空气折射率n0的表达式为：000)(21P P P L m n -+=λ1)将∆P = P 1- P 2代入式1）有：002m 1P PL n ∆∆+=λ2） （其中λ为激光器产生的相干光的波长，实验中λ=635nm ） 所以由式2）可求得大气压强下空气折射率n 0为： 002m 1P PL n ∆∆+=λ=Pa kPam m591001325.1161.021063514.41⨯⨯⨯⨯⨯⨯+- =1.000289（2）固定干涉条纹的移动数目由原始数据可知，当在实验中固定干涉条纹的移动数目时，多次测量压强的变化值取其平均变化值，也能研究空气折射率与压强的关系，先整理得下表二：表二：固定干涉条纹变化时压强变化的数据（干涉条纹移动了m ∆=15，初始压强P1=32kPa ）故由表二可知当干涉条纹移动了同一数目时，气室内压强变化的平均值为： P ∆=kPa 6.1655.167.164.166.168.16=++++同样由式2）可求得大气压强下空气折射率n 0为： 002m 1P PL n ∆∆+=λ=Pa kPam m591001325.16.161.021*******⨯⨯⨯⨯⨯⨯+- =1.0002912. 大气压强下空气折射率n 0的理论值的计算查阅资料可知，通常，在温度处于15-30℃范围时，空气折射率可用下式计算： ()9,10003671.018793.21-⨯+=-tPn P t式中温度t 的单位为℃，压强P 的单位为Pa 。

第1篇一、实验目的1. 理解光学元件（如棱镜、透镜等）的基本性质和作用。

2. 掌握光学系统（如光路、干涉、衍射等）的实验操作和现象观察。

3. 分析实验数据，验证光学原理，并探讨实验误差。

二、实验原理本实验涉及光学元件的基本性质，包括折射、反射、干涉和衍射等现象。

通过组合不同的光学元件，可以观察到光路的变化和干涉、衍射等光学现象。

三、实验仪器1. 光源：钠光灯、激光笔2. 光学元件：双棱镜、透镜、平面镜、光栅、狭缝3. 附件：光具座、光屏、测微目镜、白屏、白纸、透明玻璃板、铅笔、玻璃杯、水四、实验内容1. 折射现象观察将铅笔放入装满水的玻璃杯中，观察铅笔在水中的折射现象。

2. 反射现象观察利用平面镜观察光的反射现象，并测量反射角。

3. 干涉现象观察利用双棱镜观察光的干涉现象，测量干涉条纹间距。

4. 衍射现象观察利用狭缝观察光的衍射现象，测量衍射条纹间距。

5. 组合光学元件将双棱镜、透镜和平面镜组合，观察光路的变化。

6. 光栅衍射利用光栅观察光的衍射现象，测量衍射条纹间距。

五、实验步骤1. 折射现象观察（1）将铅笔垂直插入装满水的玻璃杯中。

（2）从侧面观察铅笔在水中的折射现象。

2. 反射现象观察（1）将平面镜放置在光具座上。

（2）调整光源方向，使光线垂直照射到平面镜上。

（3）观察反射现象，并测量反射角。

3. 干涉现象观察（1）将双棱镜放置在光具座上。

（2）调整光源方向，使光线垂直照射到双棱镜上。

（3）观察干涉现象，并测量干涉条纹间距。

4. 衍射现象观察（1）将狭缝放置在光具座上。

（2）调整光源方向，使光线垂直照射到狭缝上。

（3）观察衍射现象，并测量衍射条纹间距。

5. 组合光学元件（1）将双棱镜、透镜和平面镜依次放置在光具座上。

（2）调整光源方向，观察光路的变化。

6. 光栅衍射（1）将光栅放置在光具座上。

（2）调整光源方向，使光线垂直照射到光栅上。

（3）观察衍射现象，并测量衍射条纹间距。

六、实验数据与分析1. 折射现象观察观察到铅笔在水中的折射现象，铅笔在水中看起来弯曲。