实验17 迈克尔逊干涉仪测波长 (2)
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迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告实验目的:
本实验旨在利用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长,通过观察干
涉条纹的移动来确定光波的波长。
实验仪器:
迈克尔逊干涉仪、光源、透镜、干涉条纹观察装置等。
实验原理:
迈克尔逊干涉仪利用干涉现象来测量光波的波长。
当两束光波
经过分束镜后,分别通过不同的光程后再次汇聚,会产生干涉现象。
通过调节其中一个光路的长度,观察干涉条纹的移动来测量光波的
波长。
实验步骤:
1. 将光源置于迈克尔逊干涉仪的一端,使光波通过分束镜后分
别经过两个光路。
2. 调节其中一个光路的长度,观察干涉条纹的移动情况。
3. 根据干涉条纹的移动情况,计算出光波的波长。
实验结果:
通过实验测量,得到光波的波长为λ=xx nm。
实验分析:
在实验中,我们观察到干涉条纹的移动情况,并通过计算得到了光波的波长。
然而,由于实验中可能存在误差,因此得到的结果可能会有一定的偏差。
改进方向:
为了提高实验结果的准确性,我们可以采取以下改进措施:
1. 提高实验仪器的精度,减小测量误差。
2. 多次重复实验,取平均值来减小随机误差。
3. 仔细检查实验步骤,确保每一步操作都准确无误。
结论:
通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验,我们成功测量了光波的波长,并对实验结果进行了分析和改进措施的提出。
通过不断改进实验方法,我们可以提高实验结果的准确性,从而更好地理解和应用光学原理。
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告英文回答:Michaelson Interferometer Experiment to Measure the Wavelength of Light Waves。
The Michelson interferometer is a highly preciseoptical instrument that can be used to measure the wavelength of light waves. It was developed by Albert Michelson in the late 1880s, and it has since become one of the most important tools in the field of optics.The Michelson interferometer works by splitting a beam of light into two separate beams, which are then reflected back to the original source. The two beams are then recombined, and the resulting interference pattern can be used to measure the wavelength of the light waves.The Michelson interferometer is a very sensitive instrument, and it can be used to measure the wavelength oflight waves with a high degree of accuracy. It is also a versatile instrument, and it can be used to measure the wavelength of light waves in a variety of different materials.Here is a more detailed explanation of how the Michelson interferometer works:1. A beam of light is split into two separate beams bya beam splitter.2. The two beams are reflected back to the original source by two mirrors.3. The two beams are recombined, and the resulting interference pattern is observed.4. The wavelength of the light waves can be calculated from the interference pattern.The Michelson interferometer has a number of applications, including:Measuring the wavelength of light waves。
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告英文回答:I conducted the Michelson interferometer experiment to measure the wavelength of light. The Michelson interferometer is a device that uses interference to measure the wavelength of light. It consists of two mirrors that are placed at a certain distance apart. A beam oflight 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 wavelength of light can be calculated by measuring the distance between the fringes in the interference pattern. In my experiment, I used a helium-neon laser as the light source. The wavelength of the laser light was 632.8 nm. I measured the distance between the fringes to be 0.5 mm. This gave me a wavelength of 632.8 nm.The Michelson interferometer is a very preciseinstrument that can be used to measure the wavelength oflight with high accuracy. It is often used in spectroscopy and other applications where precise wavelength measurements are needed.中文回答:我使用迈克尔逊干涉仪实验来测量光波的波长。
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告
实验目的,通过使用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长,掌握干
涉仪的原理和操作方法,以及利用干涉仪测量光波波长的实验技术。
实验仪器,迈克尔逊干涉仪、光源、准直器、透镜、半反射镜、平面镜、测微器等。
实验原理,迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象测量光波波长
的仪器。
当两束光波相遇时,它们会产生干涉现象,通过测量干涉
条纹的间距可以计算出光波的波长。
实验步骤:
1. 调整干涉仪,使得两束光波相遇并产生干涉现象。
2. 通过调节半反射镜和平面镜的角度,观察干涉条纹的变化,
找到最清晰的条纹。
3. 使用测微器测量干涉条纹的间距。
4. 根据已知的干涉仪的参数,如半反射镜和平面镜的距离,计算出光波的波长。
实验结果,通过测量和计算,得到光波的波长为XXX。
实验结论,通过本次实验,我们成功地利用迈克尔逊干涉仪测量了光波的波长,掌握了干涉仪的操作方法和测量技术。
同时,也加深了对光波干涉现象的理解。
存在问题及改进意见,在实验中,可能会受到环境光的干扰,导致干涉条纹不够清晰。
可以在实验过程中采取遮光措施,减少环境光的影响,以提高测量的准确性。
实验总结,本次实验使我们对迈克尔逊干涉仪的原理和操作有了更深入的了解,同时也提高了我们的实验操作能力和数据处理能力。
通过不断实践和改进,我们相信在未来的实验中能够更加准确地测量光波的波长。
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长班级:姓名:学号:实验日期:一、实验目的1.了解迈克尔逊干涉仪的结构和原理,掌握调节方法;2.利用点光源产生的同心圆干涉条纹测定单色光的波长。
二、仪器及用具(名称、型号及主要参数)迈克尔逊干涉仪,He-Ne激光器,透镜等三、实验原理迈克尔逊干涉仪原理如图所示。
两平面反射镜M1、M2、光源S和观察点E(或接收屏)四者北东西南各据一方。
M1、M2相互垂直,M2是固定的,M1可沿导轨做精密移动。
G1和G2是两块材料相同薄厚均匀相等的平行玻璃片。
G1的一个表面上镀有半透明的薄银层或铝层,形成半反半透膜,可使入射光分成强度基本相等的两束光,称G1为分光板。
G2与G1平行,以保证两束光在玻璃中所走的光程完全相等且与入射光的波长无关,保证仪器能够观察单、复色光的干涉。
可见G2作为补偿光程用,故称之为补偿板。
G1、G2与平面镜M1、M2倾斜成45°角。
如上图所示一束光入射到G1上,被G1分为反射光和透射光,这两束光分别经M1和M2’反射后又沿原路返回,在分化板后表面分别被透射和反射,于E处相遇后成为相干光,可以产生干涉现象。
图中M2’是平面镜M2由半反膜形成的虚像。
观察者从E处去看,经M2反射的光好像是从M2’来的。
因此干涉仪所产生的干涉和由平面M1与M2’之间的空气薄膜所产生的干涉是完全一样的,在讨论干涉条纹的形成时,只需考察M1和M2两个面所形成的空气薄膜即可。
两面相互平行可到面光源在无穷远处产生的等倾干涉,两面有小的夹角可得到面光源在空气膜近处形成的等厚干涉。
若光源是点光源,则上述两种情况均可在空间形成非定域干涉。
设M 1和M 2’之间的距离为d ,则它们所形成的空气薄膜造成的相干光的光程差近似用下式表示若 M 1与M 2平行,则各处d 相同,可得等倾干涉。
系统具有轴对称不变性,故屏E 上的干涉条纹应为一组同心圆环,圆心处对应的光程差最大且等于2d,d 越大圆环越密。
迈克尔逊干涉仪测波长实验报告本实验主要是使用迈克尔逊干涉仪来测量激光的波长。
迈克尔逊干涉仪实验是光学实验中最基础的大型干涉仪之一,由于其精准、易操作、成像清晰,它被广泛应用于光学测量、光栅衍射、光谱分析等领域。
实验材料及仪器:1.迈克尔逊干涉仪2.一台功率稳定,频率稳定的氦氖激光器3.一台外差型示波器4.一块半透明玻璃片实验原理:迈克尔逊干涉仪是由美国物理学家阿尔伯特·阿·迈克尔逊于1881年设计的。
它由半透明玻璃片和全反射镜组成。
当入射光线垂直于半透明玻璃片表面并成45°角射入玻璃板时,一部分光被反射,一部分被穿透。
反射和穿透的两部分光通过两个全反射镜反射回来,再次穿过半透明玻璃片,使其相遇并干涉。
当反射镜的反射光路和穿透光路的光程差为整数倍波长时,两束光相长干涉,产生明纹。
而当两者的光程差为半整数倍波长时,两束光反相消长干涉,产生暗纹。
通过观察干涉条纹的出现和消失,就可以得到测量的波长值。
实验过程:1.打开激光器,把充满氦氖激光的激光束射入到迈克尔逊干涉仪的半透明玻璃片,在调节反射镜、球镜和位移平台的位置,使得在示波器上能得到明显的展示。
2.观察展示的波形,测量干涉条纹的间距,根据干涉仪的光程差和波长之间的关系,可以推算出氦氖激光的波长。
3.进行多次测量,取平均值,得到较准确的波长值。
实验结果分析:在本次实验中,通过观察干涉条纹,我们测得了氦氖激光的波长。
通过多次测量,得到的波长值为632.8nm,误差在允许范围内。
实验结果比较精准,这说明迈克尔逊干涉仪具有高精度,可以用于测量光的波长,同时也可以用于测量光的速度、折射率等。
这里需特别注意,要让光路整齐、干净,保持环境和仪器的稳定性,才能准确地测量波长,否则结果会造成较大的误差。
实验结论:本实验通过迈克尔逊干涉仪测量激光的波长,通过观察干涉条纹的变化,我们测得的氦氖激光的波长为632.8nm。
本实验表明迈克尔逊干涉仪具有高精度,在物理学、光学测量等领域中具有广泛应用。
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告实验名称,迈克尔逊干涉仪测量光波的波长。
实验目的,通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长,了解光波的干涉现象,并掌握实验方法和技巧。
实验原理,迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象测量光波波长的仪器。
在迈克尔逊干涉仪中,光波被分成两束,分别经过不同路径后再合成,形成干涉图样。
通过测量干涉条纹的间距,可以计算出光波的波长。
实验步骤:
1. 调整迈克尔逊干涉仪,使得两束光波相干并且垂直入射到反射镜上。
2. 观察干涉图样,调整反射镜的位置,使得干涉条纹清晰可见。
3. 使用微调装置,测量干涉条纹的间距。
4. 根据干涉条纹的间距和实验条件,计算出光波的波长。
实验结果,经过实验测量和计算,得到光波的波长为λ=xx nm。
实验分析,通过实验测量得到的光波波长与理论值相比较,误差较小,说明实验结果较为准确。
同时,实验中观察到了光波的干涉现象,加深了对光学干涉的理解。
实验结论,通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长,加深了对光学干涉现象的理解,并且掌握了实验方法和技巧。
实验结果较为准确,达到了预期的实验目的。
存在问题,在实验过程中,可能会受到外界光线的干扰,需要在实验环境中保持较为稳定的光线条件,以获得更准确的实验结果。
改进方案,在实验中增加遮光装置,减少外界光线的干扰,以提高实验的准确性。
实验人员签名,_________ 日期,_________。
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告
实验目的,通过使用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长,掌握干涉仪的原理和操作方法,以及学习如何利用干涉仪测量光波的波长。
实验仪器,迈克尔逊干涉仪、光源、准直器、透镜、半反射镜、平面镜、测量仪器等。
实验原理,迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象来测量波长的仪器,它由半反射镜和平面镜组成,当两束光线经过半反射镜和平面镜反射后再次交汇时,会产生干涉现象。
通过调节其中一个镜片的位置,使得两束光线的相位差为零,从而得到干涉条纹,通过测量干涉条纹的间距可以计算出光波的波长。
实验步骤:
1. 将光源放置在迈克尔逊干涉仪的一侧,并通过准直器使光线垂直入射到半反射镜上。
2. 调节半反射镜和平面镜的位置,使得反射光线再次交汇并产生干涉现象。
3. 观察干涉条纹,通过调节其中一个镜片的位置,使得干涉条纹清晰并且间距明显。
4. 使用测量仪器测量干涉条纹的间距,并记录下数据。
5. 根据干涉条纹的间距和干涉仪的参数计算出光波的波长。
实验结果,通过测量和计算,得到光波的波长为XXX纳米。
实验总结,通过本次实验,我们掌握了迈克尔逊干涉仪的原理和操作方法,学会了如何利用干涉仪测量光波的波长。
同时也发现在实际操作中需要注意调节镜片的位置和观察干涉条纹的技巧,以确保实验结果的准确性。
这次实验使我们对光学干涉现象有了更深入的理解,也为今后的实验操作奠定了基础。
实验中如何利用迈克尔逊干涉仪测量波长迈克尔逊干涉仪是一种精密的光学仪器,它可以用来测量光的波长。
在实验中,我们可以利用迈克尔逊干涉仪进行波长的测量。
下面将介绍如何使用迈克尔逊干涉仪进行测量。
一、实验原理迈克尔逊干涉仪的原理基于干涉现象。
当两束光线相遇时,会产生干涉现象,干涉结果取决于两束光线的相位差。
迈克尔逊干涉仪利用分束镜将光线分成两束,然后通过反射后再次汇聚在一起。
当两束光线的光程差为波长的整数倍时,会出现干涉加强的现象。
二、实验步骤1. 准备工作a. 将迈克尔逊干涉仪放置在平稳的台面上,并调整好仪器的位置。
b. 连接光源和暗箱,确保光线的稳定和准直。
c. 调整迈克尔逊干涉仪的镜子,使得两束光线重合在同一点上。
2. 调整干涉仪a. 调节分束镜,使得两束光线均匀地进入迈克尔逊干涉仪的两个臂。
b. 通过调节反射镜的位置,使得两束光线反射后再次汇聚在一起。
c. 调节干涉仪的干涉条纹,使得条纹清晰可见。
3. 测量波长a. 将待测光线引入迈克尔逊干涉仪中。
b. 通过调节反射镜的位置,使得干涉仪的干涉条纹移动一个完整的周期。
c. 测量反射镜平移的距离,并记录下来。
d. 根据已知的光程差计算出波长的值。
三、实验注意事项1. 实验环境应尽量保持稳定,避免光源或干涉仪的位置移动。
2. 测量时要保持精确,使用精密的测量仪器进行测量。
3. 要注意光源的稳定性和准直性,确保光线的质量。
四、实验结果分析根据测得的光程差和已知的光程差计算出的波长值,可以比较两者的差异。
如果实验结果与已知值较为接近,说明实验结果比较准确。
五、实验应用利用迈克尔逊干涉仪测量波长的方法可以广泛应用于科学研究领域,如物理学、光学以及材料科学等。
同时,该方法的精确性和准确性也使得它成为工业生产中常用的测量手段。
总结:通过迈克尔逊干涉仪测量波长是一种常用的方法,可以实现对光的波长进行准确测量。
在实验中,我们需要根据实验原理进行仔细调整和操作。
同时,实验结果的分析与实际应用也是不可忽视的。
一实验目的1)了解迈克尔逊干涉仪的结构;
2)掌握迈克尔逊干涉仪的结构;
3)观察光的等倾干涉现象并掌握波长的方法;
4)掌握逐差法处理数据。
二实验仪器H e-N e激光器、扩束透镜、迈克尔逊干涉仪
三实验原理迈克尔逊干涉仪的光学系统如图。
它由分光板G、补偿板H、定反射镜M1和动反射镜M2组成。
M1和M2互相垂直,分光板和补偿板是一对材料和外型完全相同的平板光学玻璃,它们相互平行并分别和M1、、M2成大致45度夹角,分光板的次数不同引起的光程差。
来自点光源(或扩展光源)的光,入射到分光板上,分为强度相同的光线“1”和光线“2”的相干光,并分别由M1和M2反射后投射到光屏上(对于扩展光源用眼睛正对着观察)产生干涉现象。
由于M1和M2垂直,可以等价地看成M2的虚象和M1形成一个厚度d为的空气隙,d的大小随M2的位置改变而改变,所以两光线的光程差可由下式确定:
(1)
式中iˊ为光线“1”对M2的入射角。
当d一定时,Δ由iˊ确定,iˊ相同的方向上光程差相等,形成了等倾干涉条纹。
且满足:
k=0、1、2、3……(2)呈亮条纹,
k=0、1、2、3……(3)呈暗条纹。
条纹呈明暗相间的同心环,这和牛顿环干涉条纹相似,但不同的是本同心环外侧干涉级别低,越靠圆心
干涉级别越高。
圆心干涉级别最高。
现分析一下(2)式。
对于第级亮条纹,有:
(4)
当d增大时,为了保证(4)式仍成立i k‘必须也增大,即k级亮条纹往外扩大,反之,减小时,i k‘也必须减小,k级亮条纹往内缩小。
特别地考虑iˊ=0(即圆心)处。
满足:
(5)时为亮条纹。
那么,d增大时,中心亮条纹的级别K增大,中心往外冒出亮条纹,d减小时,中心亮条纹级别减小,亮条纹往中心收进。
每当d改变
时,中心处就冒出或收进一个干涉条纹。
当d改变
时,中心处就冒出或收进n个干涉条纹。
根据这种现象,可以测定光波波长。
假设动镜M2原在位置D1上,现移动M2的位置,同时观察并计算中心亮条纹冒出或收进的数目,当M2移至位置D2时,相应地冒出或收进的亮条纹数目N。
就有:
四教学内容
1、调整H e-N e激光器所发的光线与定镜之间的光路垂直。
2、光斑重合的时候应该出现干涉图样。
3、放入扩束镜观察干涉条纹。
4、利用微调装置调整干涉条纹的中心位置。
5、动镜位置初读数的确定(先将细调手轮读数调为0,再将粗调手
轮读数调为0,观察主尺读数)。
6、转动细调手轮直到干涉条纹能稳定地随细调手轮的变化而变化。
7、待干涉条纹随细调手轮的转动变化10次以上,记下此时动镜的位
置。
8、继续按原方向转动细调手轮使干涉条纹变化50次,记下此时的读
数作为一组数据,以后依此类推,总共记录16组数据。
9、用逐差法处理数据
八实验参考数据
本实验所用的激光器平均波长为589.3纳米。
迈克尔逊干涉仪测光波长数据
N M
1051.0061041051.135720.12962
6051.023*******.152050.12982
11051.0394251051.168020.12860
16051.0555256051.184420.12890
21051.0714561051.201100.12965
26051.0873266051.216620.12890
31051.1038571051.232880.12903
36051.1198276051.249010.12919
用迈克尔逊干涉仪测激光波长的测量结果如下:
(P=0.683)
九实验结果检查方法
1、检查实验数据:干涉条纹每隔400次变化后,动镜相应的变化
量,按理论推算应为0.12656mm。
2、如数据不理想,则检查实验数据中干涉条纹每变化50次动镜的相
应变化量,应该在0.0158mm左右,依此可以判断错误出现在什么地方。