实验6-5 迈克尔逊干涉仪的原理与使用

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。

迈克尔逊干涉仪,实验报告迈克尔孙干涉仪实验报告迈克耳孙干涉仪实验报告实验目的1、了解迈克尔逊干涉仪的结构及工作原理，掌握其调试方法2、学会观察非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉及光源的时间相干性，空间相干性等重要问题。

实验原理1. 迈克尔逊干涉仪的光路迈克尔逊干涉仪有多种多样的形式，其基本光路如图5.16.1所示。

从光源束光，在分束镜束1射出的半反射面发出的一上被分成光强近似相等的反射光束1和透射光束2。

反射光；光束2经过补偿板投向反射镜，反后投向反射镜，反射回来再穿过射回来再通过，在半反射面上反射。

于是，这两束相干光在空间相遇并产生干涉，通过望远镜或人眼可以观察到干涉条纹。

补偿板的材料和厚度都和分束镜相同，并且与分束镜平行放置，其作用是为了补偿反射光束1因在中往返两次所多走的光(来自: 写论文网:迈克尔逊干涉仪,实验报告)程，使干涉仪对不同波长的光可以同时满足等光程的要求。

2. 等倾干涉图样(1) 产生等倾干涉的等效光路如图2所示（图中没有绘出补偿板外，还可以看到镜经分束镜），观察者自点向镜看去，除直接看到镜的半反射面和反射的像。

这样，在观察者看来，两相干光束好象是由同一束光分别经涉仪所产生的干涉花样与形成时，只要考虑、、反射而来的。

因此从光学上来说，迈克尔逊干间的空气层所产生的干涉是一样的，在讨论干涉条纹的两个面和它们之间的空气层就可以了。

、和观察屏的相所以说，迈克尔逊干涉仪的干涉情况即干涉图像是由光源以及对配置来决定的。

(2) 等倾干涉图样的形成与单色光波长的测量当和镜垂直于镜时，与相互平行，相距为。

若光束以同一倾角入射在作垂直于光上，反射后形成1和两束相互平行的相干光，如图3所示。

过线。

因和之间为空气层，，则两光束的光程差为所以当固定时，由（1）式可以看出在倾角（1）相等的方向上两相干光束的光程差均相等。

由此可知，干涉条纹是一系列与不同倾角对应的同心圆形干涉条纹，称为等倾干涉条纹。

由于1、两列光波在无限远处才能相遇，因此，干涉条纹定域无限远处。

迈克尔逊干涉仪实验原理
迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象测量光的波长、光速等物理量的仪器。

该实验传统上采用的是半透半反射镜和平面镜构成的光路，分别称为分束器和合束器。

实验步骤如下：
1. 将光源（通常为单色光源）通过准直透镜射入干涉仪的分束器，使光射向半透半反射镜。

2. 半透半反射镜将光分为两束，一束经过反射进入合束器，一束经过透射继续直射。

3. 合束器的反射面上放置一物镜，其作用是将两束光重新合成为一束光。

4. 在光路上放置一干涉标样（如干涉膜），使光束被分为两条，并在合束时产生干涉现象。

5. 在干涉现象出现的区域，采用移动合束器的方法，使得两束光的光程差达到最大或最小。

6. 测量在最大或最小光程差时，移动的距离，即为干涉条纹的间距。

根据干涉条纹的间距，可以计算出空气中的光的波长。

7. 通过改变光路长度，可以测量光速等物理量。

迈克尔逊干涉仪实验原理的最重要特点是其准确性和灵敏度高。

通过调整干涉仪的光路，可以使干涉现象的条纹清晰可见，从而准确测量光的波长和光速。

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，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、平面镜、分束镜、准直器、光电探测器、测距仪。

实验原理，迈克尔逊干涉仪利用干涉现象来测量光的波长，其
基本原理是通过将光分成两束，经过不同路径后再合并，观察干涉
条纹的位移来测量光的波长。

实验步骤：
1. 将激光器与准直器对准，使激光垂直射入分束镜。

2. 调整分束镜和平面镜，使分束镜发出的两束光线相互垂直并
平行。

3. 将光电探测器放置在干涉条纹的位置，用测距仪测量光程差。

4. 移动一个镜片，观察干涉条纹的变化并记录数据。

5. 根据干涉条纹的位移计算光的波长。

实验结果，通过观察干涉条纹的变化，我们成功测量了光的波长，并得到了准确的实验数据。

实验结论，迈克尔逊干涉仪是一种有效的光学仪器，通过观察
干涉现象可以准确测量光的波长。

在实验中，我们掌握了干涉仪的
使用方法，并成功进行了光的波长测量实验。

存在问题及改进措施，在实验中，我们发现在调整分束镜和平
面镜时需要耐心和细心，以确保光线的垂直和平行。

在以后的实验中，我们需要更加注意调整仪器的精度，以获得更准确的实验数据。

自查报告编写人，XXX 时间，XXXX年XX月XX日。

迈克尔逊干涉仪的使用实验报告实验目的：
1. 了解迈克尔逊干涉仪的原理和结构。

2. 学习如何使用迈克尔逊干涉仪进行干涉实验。

3. 掌握干涉仪的调整和操作方法。

实验设备和材料：
1. 迈克尔逊干涉仪。

2. 激光光源。

3. 反射镜。

4. 透镜。

5. 干涉条纹观察屏。

6. 调节螺钉。

实验步骤：
1. 将激光光源对准迈克尔逊干涉仪的光路。

2. 调节反射镜和透镜，使光线垂直射入干涉仪。

3. 观察干涉条纹在观察屏上的表现。

4. 调节干涉仪的调节螺钉，改变干涉条纹的间距和形状。

5. 记录观察到的干涉条纹情况。

实验结果：
通过调节干涉仪的反射镜和透镜，成功观察到了清晰的干涉条纹。

随着调节螺钉，干涉条纹的间距和形状发生了变化，验证了干涉仪的原理和调节方法。

实验总结：
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。

在实验中，我学会了如何调节干涉仪的光路，观察干
涉条纹，并记录实验结果。

这些都对我今后的光学实验和研究工作
有着重要的参考价值。

同时，我也意识到在实验中需要细心和耐心，才能获得准确的实验结果。

希望通过今后的实验继续提高自己的实
验操作技能和科研能力。

实验6—5 迈克尔逊干涉仪的原理与使用一．实验目的（1）.了解迈克尔逊干涉仪的基本构造，学习其调节和使用方法。

（2）.观察各种干涉条纹，加深对薄膜干涉原理的理解。

（3）.学会用迈克尔逊干涉仪测量物理量。

二．实验原理1.迈克尔逊干涉仪光路如图所示，从光源S 发出的光线经半射镜的反射和透射后分为两束光线，一束向上一束向右，向上的光线又经M1 反射回来，向右的光线经补偿板后被反射镜M2反射回来在半反射镜处被再次反射向下，最后两束光线在观察屏上相遇，产生干涉。

2.干涉条纹（1）.点光源照射——非定域干涉如图所示，为非定域干涉的原理图。

点S1是光源相对于M1的虚像，点S2’是光源相对于M2所成的虚像。

则S1、S2`所发出的光线会在观察屏上形成干涉。

当M1和M2相互垂直时，有S1各S2`到点A 的光程差可近似为：i d L cos 2=∆ ①当A 点的光程差满足下式时λk i d L ==∆cos 2 ②A 点为第k 级亮条纹。

由公式②知当i 增大时cosi 减小，则k 也减小，即条纹级数变高，所以中心的干涉条纹的级次是最高的（2）扩展光源照明——定域干涉在点光源之前加一毛玻璃，则形成扩展光源，此时形 成的干涉为定域干涉，定域干涉只有在特定的位置才能看到。

①．M1与M2严格垂直时，这时由于d 是恒定的，条纹只与入射角i 在关，故是等倾干涉②．M1与M2并不严格垂直时，即有一微小夹角，这种干涉为等厚干涉。

当M1与M2夹角很小，且入射角也很小时，光程差可近似为)21(2)2sin 1(2cos 222i d i d i d L -≈-=≈∆③ 在M1与M2`的相交处，d ＝0，应出现直线条纹，称中央条纹。

3.定量测量（1）.长度及波长的测量由公式②可知，在圆心处i=00, cosi=1,这时 λk d L ==∆2 ④从数量上看如d 减小或增大N 个半波长时，光程差L ∆就减小或增大N 个整波长，对应就有N 条条纹缩进中心或冒出。

6- 迈克尔逊干涉仪实验报告引言：干涉是光学实验中的一种重要现象。

其中迈克尔逊干涉仪是一种利用分束器将光分为两路走不同路程，再合成的干涉仪。

本实验目的是通过迈克尔逊干涉仪对光的相位干涉进行实验研究，探究其在科学研究和实际应用中的作用。

实验仪器与实验原理：迈克尔逊干涉仪的主要组成部分为分束器、反射镜、透镜和检波器。

分束器将光分成两路光，在反射后分别经过不同的光程后，再合成在一个光学环境中，形成干涉条纹，进而研究光的相位差。

本实验选用的迈克尔逊干涉仪光路如下：（1）准直光：由汞灯发出，经过凸透镜后成为平行光线。

（2）平板玻璃片：用于将平行光分成两束相互垂直地经过反射镜反向传播。

（3）待测物：常用的待测物为透明薄板。

（4）反射镜：反射光线使其改变方向。

（5）合成反射光：在两路光线进入存在相位差干涉的区域后，在反射镜上反射成为一路光线，进而在检测屏幕上产生干涉条纹。

实验步骤与实验结果：1. 线性度检查：使反射镜沿着检测屏幕方向移动，即保证反射镜像中心移动时干涉条纹线性分布。

结果：移动100次反射镜，干涉条纹线性，线间距与波长λ比例大小相等。

2. 确定干涉璀璨：注入汞灯光源，调整两个反射镜，使其距离相等，透射光线相遇前的光程相等，令条纹体现出明暗相间的亮度。

结果：明暗干涉线段发生变化的能量必须尽可能小。

3. 确定空气中两路光线的光程差：沿反射镜上下调节反射镜距离微调干涉条带展宽，经过微调后能够看到一阶条纹明暗相间的情况，再微一点可见的一级条带左端和右端的加亮区域刚开始相接收阻塞，当这一加亮区第一次完全保持不变，即表示第一阶的加亮区“连接”在一起，这时记下此时反射镜之间距离。

据相邻条带间差一现象可知，一阶干涉级别条纹宽度为λ /2 。

结果：空气中两路光线光程差为λ/2。

4. 确定疏水中两条光线的光程差：采用疏水薄板作为干涉片。

一级干涉条纹宽度为λ /2 ，得出空气中两路光线光程差λ/2，薄板厚度（光程差）d，直接得到疏水的折射率n（n ≌ 1.33）：n = d / λ 。

实验6-5迈克尔逊干涉仪的原理与使用一、协议关键信息1、实验目的：深入理解迈克尔逊干涉仪的工作原理，掌握其使用方法，并进行相关实验测量。

2、实验设备：迈克尔逊干涉仪、光源、观察屏等。

3、实验步骤：仪器调整与校准。

测量干涉条纹的变化。

数据记录与处理。

4、安全注意事项：操作时避免碰撞仪器。

注意光源的使用安全。

二、协议内容11 引言本协议旨在规范和指导实验人员对迈克尔逊干涉仪的原理理解和使用操作，确保实验的准确性和安全性。

111 实验背景迈克尔逊干涉仪是一种用于精密测量光的波长、折射率等物理量的重要光学仪器。

通过对干涉条纹的观察和分析，可以获取有关光的特性和物质的光学参数等信息。

112 实验原理迈克尔逊干涉仪基于光的干涉原理工作。

由光源发出的光经过分光板分成两束，一束反射到固定反射镜，另一束透过分光板到达可移动反射镜。

两束光反射后重新在分光板处会合，产生干涉条纹。

干涉条纹的间距和形状取决于两束光的光程差。

12 实验设备与材料121 迈克尔逊干涉仪：包括分光板、固定反射镜、可移动反射镜、微调装置等。

122 光源：通常为单色光源，如氦氖激光器。

123 观察屏：用于观察干涉条纹。

124 测量工具：如游标卡尺、直尺等，用于测量可移动反射镜的移动距离。

13 实验准备131 检查仪器：确保迈克尔逊干涉仪各部件完好，无松动和损坏。

132 清洁光学元件：使用专用的清洁工具轻轻擦拭分光板、反射镜等光学元件，以保证良好的透光和反射性能。

133 调整仪器水平：使用水平仪调整干涉仪的底座，使其处于水平状态，以保证测量的准确性。

14 实验步骤141 仪器调整与校准粗调：使固定反射镜和可移动反射镜大致与分光板成 45 度角，通过观察屏上的光斑，调整反射镜的位置，使两束光大致重合。

细调：使用微调装置，仔细调整可移动反射镜，直到在观察屏上看到清晰的干涉条纹。

142 测量干涉条纹的变化缓慢移动可移动反射镜，观察干涉条纹的移动方向和间距变化。

实验六 迈克尔逊干涉仪的调整和使用实验性质：综合性实验 教学目的和要求：1. 了解迈克尔逊干涉仪的原理并掌握调节方法；2. 观察等倾干涉条纹的特点；3. 测定He-Ne 激光的波长。

教学重点与难点：对迈克尔逊干涉仪的工作原理与等倾干涉概念的理解；本实验仪器的正确调节与使用以及正确记录有效数字。

一．检查学生的预习情况检查学生预习报告:内容是否完整，表格是否正确。

二．实验仪器和用具：迈克尔逊干涉仪，氦氖激光器、毛玻璃屏 三．讲解实验原理：（一）实验仪器介绍1. 迈克尔逊干涉仪的构造迈克尔逊干涉仪的构造如图33-1。

其主要由精密的机械传动系统和四片精细磨制的光学镜片组成。

1G 和2G 是两块几何形状、物理性能相同的平行平面玻璃。

其中1G 的第二面镀有半透明铬膜，称其为分光板，它可使入射光分成振幅（即光强）近似相等的一束透射光和一束反射光。

2G 起补偿光程作用，称其为补偿板。

1M 和2M 是两块表面镀铬加氧化硅保护膜的反射镜。

2M 是固定在仪器上的，称其为固定反射镜，1M 装在可由导轨前后移动的拖板上，称其为移动反射镜。

迈克尔逊干涉仪装置的特点是光源、反射镜、接收器（观察者）各处一方，分得很开，可以根据需要在光路中很方便的插入其它器件。

1M 和2M 镜架背后各有三个调节螺丝，可用来调节21M M 和的倾斜方位。

这三个调节螺丝在调整干涉仪前均应先均匀地拧几圈（因每次实验后为保证其不受应力影响而损坏反射镜都将调节螺丝拧松了），但不能过紧，以免减小调整范围。

同时也可通过调节水平拉簧螺丝与垂直拉簧螺丝使干涉图像作上下和左右移动。

而仪器水平还可通过调整底座上三个水平调节螺丝来达到。

图11 ——主尺2 ——反射镜调节螺丝3 ——移动反射镜1M4 ——分光板1G5 ——补偿板2G6 ——固定反射镜2M7 ——读数窗 8 ——水平拉簧螺钉 9 ——粗调手轮10——屏11——底座水平调节螺丝确定移动反射镜1M 的位置有三个读数装置：①主尺——在导轨的侧面，最小刻度为毫米，如图：②读数窗——可读到0.01mm，如图：③带刻度盘的微调手轮，可读到0.0001mm，估读到105 mm，如图：2.迈克尔逊干涉仪的光路迈克尔逊干涉仪的光路如图2。

迈克尔孙干涉仪的调整及使用实验报告一、实验目的1、了解迈克尔孙干涉仪的结构和工作原理。

2、掌握迈克尔孙干涉仪的调整方法。

3、观察等倾干涉和等厚干涉条纹，并测量激光的波长。

二、实验原理迈克尔孙干涉仪是一种分振幅干涉仪，它通过将一束光分成两束，经过不同的光程后再重新汇合发生干涉。

等倾干涉：当两臂的光程差只取决于入射光的入射角时，会产生等倾干涉条纹。

此时，干涉条纹是一组同心圆环，圆心处光程差为零。

等厚干涉：当两臂的光程差只取决于反射镜的位置时，会产生等厚干涉条纹。

此时，干涉条纹是平行于反射镜交线的直条纹。

根据光的干涉原理，光程差与干涉条纹的移动量之间存在关系，可以通过测量干涉条纹的移动量来计算光的波长。

三、实验仪器迈克尔孙干涉仪、HeNe 激光器、扩束镜、观察屏。

四、实验步骤1、仪器调节调节迈克尔孙干涉仪的底座水平，使干涉仪处于水平状态。

调节粗调手轮，使动镜大致处于导轨的中间位置。

调节微调手轮，使干涉条纹清晰可见。

2、观察等倾干涉条纹装上扩束镜，使激光束扩束后照射到迈克尔孙干涉仪上。

缓慢旋转微调手轮，观察等倾干涉条纹的形成和变化。

3、观察等厚干涉条纹调节动镜，使两臂光程差逐渐减小，观察等厚干涉条纹的出现。

4、测量激光波长记录初始位置的读数。

沿某一方向缓慢旋转微调手轮，使干涉条纹移动一定数量，记录此时的读数。

根据读数的变化和干涉条纹的移动量，计算激光的波长。

五、实验数据及处理1、测量数据初始位置读数：d₁＝＿____移动后位置读数：d₂＝＿____干涉条纹移动数量：N ＝＿____2、数据处理光程差的改变量：Δd ＝ d₂ d₁因为光程差的改变量与干涉条纹的移动量之间的关系为：Δd ＝Nλ/2所以激光的波长：λ ＝2Δd ／ N六、实验误差分析1、仪器误差迈克尔孙干涉仪的两臂长度不完全相等，会引入一定的误差。

读数装置的精度有限，可能导致读数误差。

2、环境误差实验环境中的振动和气流可能会影响干涉条纹的稳定性，从而导致测量误差。