用迈克尔逊干涉仪测量钠黄光相干长度的实验方法的探讨
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迈克尔逊干涉仪测定钠光波长及双线波长差实验者:刘启庆 同组实验者:张毅 指导教师:李雪梅(A13海工3班 661489)【摘要】本文从实验的原理和方法等方面对用迈克尔逊干涉仪仪器精确测定钠黄光波长及双线波长差实验进行了测量、讨论并用实验数据验证了理论值,达到了预期的效果。
在对利用钠黄光波长差的测量及其应用中,经过分析后我们发现使用钠黄光双线波长差可以很好的测量玻璃折射率。
【关键词】迈克尔逊干涉仪、双线波长差、钠黄光 引言1881年A.A.Michelson 和Morley 为了测量绝对静止参考系(以太)相对于运动参考系的速度,精心设计了迈克尔逊干涉仪它的设计非常巧妙,其测量结果说明绝对静止参考系不存在,从而在物理学发展史上占有一席之地.现代科技中有许多干涉仪都是由它衍生发展而来,掌握该仪器的结构、原理、使用方法非常重要.在《大学物理实验教程》教学中,分配有一节课时间来介绍迈克尔逊干涉仪,其内容偏向于仪器结构及原理介绍,在应用方面涉及到如何应用它测量光波波长及介质的折射率.相应配套了物理实验“迈克尔逊干涉仪测量波长”以强化学生对该仪器调节及测量方法的掌握,因为激光相干性好,所以较易调节出效果较好的干涉图.在此基础上,一些学校开设了设计研究性实验项目“钠双线波长差的测量”,支持学生进行迈克尔逊干涉仪应用的拓展研究,由于钠光相干性比激光差,该实验较难完成.因此,针对实验中的难点,本文提出了相应解决方法,并对参考教材中提供的一些传统调节及测量方法进行了改进,以期能帮助同学们更快、更好地完成该实验项目.【实验原理】低压钠灯发出的黄光包括两种波长相近的单色光(λ1=58965.930Å,λ2= 5889.963Å)。
这两条光谱线是钠原子从3P 态跃迁到3S 态的辐射,用扩展的钠光灯照射迈克耳孙干涉仪得到的等倾干涉圆环是两种单色光分别产生的干涉图样的叠加。
若以d 表示M1/、M2间距(参见迈克耳孙干涉仪原理图),则当2d =k λ (k =0,1,2,…)时,环中心是亮的,而当2d = (2k +1) (k =0,1,2,…)时,环中心是暗的,若继续移动M2,则当M1/,M2的间距增大到d 1,且同时满足21d = k 1λ (1)21212λ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=k d (2)两个条件时,因为λ1和λ2相差不大,λ1的各级暗环恰好与λ2的各级亮环重合条纹的可见度几乎为0,难以分辨,继续移动反射镜,当M1/、M2间距增到d1时,又使λ1和λ2的各亮环重合,条纹又清晰可见,随着M2的继续移动,当M1/、M2间距d2满足(3)(4) 时,条纹几乎消失.由(4)式减去(1)式,(5)式减去(2)。
改进的迈克尔逊干涉仪测量钠黄光双线波长差
陈海良;侯岩雪;高静;张素红
【期刊名称】《科学技术创新》
【年(卷),期】2024()13
【摘要】在迈克尔逊干涉仪实验教学及科学研究过程中发现齿轮经常脱扣的现象,这对测量结果产生了严重影响。
本文中,我们将传统的齿轮咬合式迈克尔逊干涉仪改进为杠杆式迈克尔逊干涉仪,有助于避免齿轮咬合式迈克尔逊干涉仪中多个齿轮间容易脱扣的现象。
利用钠光灯照射杠杆式迈克尔逊干涉仪,观察到了明显的光拍干涉图样,测量了钠黄光双线波长差。
钠黄光双线波长差的测量结果为
0.5953±0.0054(nm)。
本文的研究有助于提升迈克尔逊干涉仪装置的测量稳定性,实现在光谱定标、光学传感、生化检测等领域的长期稳定使用;有助于提升学生发现问题、解决问题的能力;以及有助于学生提升将不同科目知识相结合的能力。
【总页数】4页(P205-208)
【作者】陈海良;侯岩雪;高静;张素红
【作者单位】河北省微结构材料物理重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】O436.1
【相关文献】
1.用迈克尔逊干涉仪测双光源等厚干涉及其波长差
2.用迈克尔逊干涉仪测量He-Ne激光波长的测量不确定度分析
3.用迈克尔逊干涉仪测量钠黄光相干长度的实验
方法的探讨4.逐差法和Origin软件在迈克尔逊干涉仪测激光波长实验数据处理中的应用5.迈氏干涉仪测量钠光D双线波长差实验的改进
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实验 29 迈克耳孙干涉仪的调整及波长测量迈克耳孙干涉仪是一种利用分振幅法实现双光束干涉的仪器。
它可以观察许多干涉现象,能够较精密地测量微小长度或长度的微小变化,同时它又是许多近代干涉仪的原型。
迈克耳孙曾用它做了三个著名实验:迈克耳孙——莫雷实验,分析光谱的精细结构,用光波波长标定米表准原器。
这三个实验为物理学的发展作出了重大贡献,尤其迈克耳孙——莫雷实验否定了“以太”的存在,为相对论的提出奠定了极其重要的实验基础。
一. 实验目的1. 了解迈克耳孙干涉仪的结构和原理,掌握调节方法; 2. 用迈克耳孙干涉仪测量He-Ne 激光的波长。
二 仪器用具迈克耳孙干涉仪,He-Ne 激光器,透镜等。
三 实验仪器的基本原理迈克耳孙干涉仪原理如图4-54所示。
两平面反射镜1M ,2M ,光源S 和观察点E (或接收屏)四者北东西南各据一方。
1M ,2M 相互垂直,2M 是固定的,1M 可沿导轨作精密移动。
1G ,2G 是两块材料相同,薄厚均匀相等的平行玻璃片。
1G 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同的两束光,称1G 为分光板。
2G 与1G 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2G 作为补偿光程用,故称之为补偿板。
1G 、2G 与平面镜1M ,2M 成45°角。
如图4—54所示一束光入射到1G 上,被1G 分为反射光和透射光,这两束光分别经1M和2M 反射后又原路返回,在分光板后表面分 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4-54中'2M 是平面镜2M 由半反膜形成的虚象。
图4—54迈克耳孙干涉仪光路图观察者从E 处去看,经2M 反射的光好象是从'2M 来的。
因此干涉仪所生产的干涉,和由平面1M 与'2M 之间的空气薄膜所产生的干涉完全一样的,在讨论干涉条纹的行成时,只需考察1M 和'2M 两个面所形成的空气薄膜即可,两平面互相平行我们可得面光源在无穷远处产生的等倾干涉,两面有个小的夹角我们可得到面光源在空气膜近处形成的等厚干涉。
用迈克尔逊干涉仪测量钠黄光相干长度的实验方法的探讨
迈克尔逊干涉仪可以用于测量光波的相干长度,下面是用迈克尔逊干涉仪测量钠黄光相干长度的实验方法:
1. 实验器材:迈克尔逊干涉仪、钠黄光源、CCD相机、电脑等。
2. 实验步骤:
(1)组装迈克尔逊干涉仪,包括光路分束器、平板反射镜、半反半透镜等部件。
(2)打开钠黄光源,让光线通过准直器后进入迈克尔逊干涉仪的分束器中。
(3)调整干涉仪的光路,使两个反射光线在投影屏幕上形成清晰的干涉条纹。
(4)使用CCD相机记录干涉条纹的图像,并将数据导入电脑中进行处理和分析。
(5)根据记录下来的干涉条纹图像,计算出钠黄光的相干长度。
3. 注意事项:
(1)实验环境应该保持安静,以防止外界噪音对干涉条纹的影响。
(2)干涉仪的光路应该调整精确,以保证干涉条纹的清晰度和准确性。
(3)CCD相机的曝光时间和灵敏度需要根据实验情况进行调节。
总之,通过迈克尔逊干涉仪测量钠黄光相干长度的实验方法比较简单,但是需要注意实验环境和光路的精确调整,以保证实验结果的
准确性。
钠光灯中的黄双线测量马文俊(005068) 马宁生(指导教师)【实验目的】用制频法测量钠光波长及相干长度。
【实验仪器】钠光灯,迈克尔逊干涉仪,氦-氖激光器。
【实验原理】钠灯光谱中有波长为λ1=5.890×10-5cm 和λ2 =5.896×10-5cm 的两条光线,当波长为λ1的第)1(+j 级光谱与波长为λ2的第j 级光谱重合时,条纹对比度最大。
通过观察干涉条纹的对比度两次最大(两次降为零)时,测量迈克尔逊干涉仪臂长的移动距离便可测出光源的相干长度。
当λ1的第)1(+j 级与λ2的第j 级重合时,即时,对比度最高。
因平均值221λλλ+=2λ=2λ-1λ代入上式,并消去j ,得:111)(4)2(λλλλλ--=∆d04)24(121=∆++∆-λλλλd d (1)解上方程即可求得1λ,由122λλλ-=求得2λ。
【实验步骤】1.用氦-氖激光调节迈克尔逊干涉仪使M 1与M 2垂直M 1与M 2平行。
2.用钠光灯作为入射光源,由于两光波叠加,观察到的条纹对比度随d ∆变化而发生交替变 化,记下对比度两次降为零时,M 1板移动的距离d ∆。
3.记录数据得d ∆(mm)(1) 40.53710 (2) 40.24814 (3) 39.95802 (4) 39.66940 (5) 39.37892 (6) 39.08896 (7) 38.79808 (8) 38.5149821)1(2λλj j d =+=∆运用逐差法求均值公式:4)(414∑=+-=∆i i i d dd 可以求得, d ∆=0.0289483(cm)平均值:λ=5.89300×10-5(cm ) 代入可得:1λ=5.88979×10-5(cm) 2λ=5.89578×10-5(cm)=∆λ 5.99×10-5(cm)相干长度cm d L 578966.02=∆=【实验讨论】1.由)()1(21λλj j =+ 所以982)/(121=-=λλλjj 表示条纹每冒出或吞进982条时,两光强叠加为零。
实验题目用迈克尔逊干涉仪测定钠光波长【实验目的】1、掌握迈克尔逊干涉仪的调节和使用方法.2、用迈克尔逊干涉仪测定钠光波长.【实验仪器】1、迈克尔逊干涉仪(附望远镜)2、钠灯3、扩束透镜(附铁架)【实验原理】1、迈克尔逊干涉仪迈克尔逊干涉仪是一种用分振幅法获得双光束干涉的精密仪器.其原理光路图、仪器外形图如右图所示,结构示意图如左图所示.最下面的底座有三个调平螺钉支撑,调平后可以拧紧以保持底座稳定.、是两面互相垂直的平面反射镜,是不能移动的,其方位的微调可以靠水平拉簧螺丝和垂直拉簧螺丝.装在拖板上由精密丝杆控制.可沿臂轴前后移动.两面反射镜背后都有三个调节螺丝,用来调节镜面的方位.转动粗动手轮可改变的位置.其移动的距离由读数窗口数字和微动手轮读数决定.迈克尔逊干涉仪的光路粗动手轮的分度值为,右侧微动手轮的分度值为,可估读至,两读数手轮属于涡轮窝杆传动系统.分束板和补偿板是两块厚度一样的平行平面玻璃板.其与臂轴成,在靠近的平面上镀有半透半反膜.以便入射光在该平面上分成振幅近似相等的反射光1和透射光2.的作用是补迈克尔逊干涉仪结构示意图偿1和2光路之间附加的光程差.迈克尔逊干涉仪外形图从扩散光源射来的光,到达分光板的半透半反膜后被分成两路.反射光l在处反射后经镜面反射,再过最后到达.透射光2射向后到达,反射后逆着入射光线返回,最后也到达处.因两列光是同一光波分振幅得到的,是相干光,所以在处就可观察到两列光的干涉条纹.由于2路透射光到达处前要经分光板的第二面反射,使得在附近形成一个平行于的虚像,两列相干光相当于来自、的反射,其所产生的干涉与厚度为的空气薄膜所产生的干涉是等效的.2、钠光波长的测量如右图所示,当两反射镜严格垂直时,即、严格平行时,所产生的干涉为等倾干涉.这时,对于入射角的光线,由、反射后两束光的光程差为式中,为空气薄膜厚度,为空气折射率.可见对于相同倾角的入射光线,将处于同一级干涉条纹,用眼睛在处正对观察,可看见一组明暗相间的同心圆等倾干涉环,其亮纹和暗纹所满足的条件是当时,光程差最大,说明等倾干涉条纹中心条纹级次最高,越偏离中心条纹的级次越低.若、间距减小,对任一级干涉条纹,欲保持不变,即光程差不变,则必定以增大值,即减小角来满足.故干涉条纹向变小的方向移动,即向内陷入.这时观察者看到条纹好像一个一个地陷入中心. 根据,在中心每当间距减小时,就有一个条纹陷入;反之当逐渐增大,可观察到条纹好像从中心向外涌出.由于光波长较小,实验时只需缓慢转动微动手轮,即缓慢移动镜,使视场中有个条纹的冒出或陷入,就可知道移动的距离为由迈克尔逊干涉仪上读出,故由此可测得光源波长为【实验步骤】1、放置好钠光灯,使光源和、分束板及反射镜中心大致等高,且三者连线大致垂直于镜,适当调节光源及扩束透镜的位置使得在处视野可看到均匀的亮斑.2、等倾干涉条纹的调节①用尺子测量、与分束板之间的距离,调节粗动手轮,使两距离大致相等.②在扩束透镜和分光板之间放置笔尖,用眼睛直接观察笔尖的多个投影,调整或反射镜后的螺丝,使两个笔尖重合,即可观察到等倾条纹.③调节反射镜微调螺丝,使条纹变粗、弯曲,直至成圆环形.若条纹衬比度下降,可略微调整丝杆,移动反射镜,使条纹衬比度改善.④上下左右晃动眼睛,反复细致地调整反射镜拉簧微调螺丝,使圆环形等倾条纹大小不因观察位置而改变为止(几乎不吞吐条纹).⑤测量前应转动微调手轮,移动反射镜,观察等倾条纹的变化情况.选一段合适区间,以完成测量.3、钠光双线平均波长的测量①转动微动手轮观察干涉条纹的”冒出”或”陷入”现象,记录干涉条纹”冒出”或”陷入”50条相对应的值,连续测量10组数据.②利用所测得的数据,用逐差法求出钠光双线的平均波长.4、实验结束,收拾仪器.【数据处理】1、原始数据重新列表1 0 49.31908 6 250 49.39463 0.075562 50 49.33394 7 300 49.40940 0.075463 100 49.34980 8 350 49.42502 0.075224 150 49.36443 9 400 49.43998 0.075555 200 49.37938 10 450 49.45692 0.077542、数据处理利用逐差法得,,,,,,由此,所测钠光平均波长,百分误差.【实验结论】1、本次实验使用迈克尔逊干涉仪测量钠黄光双线平均波长,测得,与标准值进行对比,百分误差.2、本次使用迈克尔逊干涉仪测量钠光波长,发现等倾干涉条纹的衬比度随、之间距离的改变而不断改变,不断移动手轮,有时甚至几乎为零.判断是因为钠黄光双线光双线的波长不同,当一波的波峰与令一波波谷几乎重合时,衬比度极小.3、本次实验由于移动手轮时在某一段衬比度极小,以及后期条纹数多了眼花(如的粗差),给实验带来了一定的额外误差.注意事项1、测量过程中应保持手轮往同一方向运动,否则会出现回程差,给实验带来很大的影响.2、观察过程中容易出现眼部不适的症状,此时可作适当放松,否则长时间观察容易产生测量偏差.3、调节螺丝时需缓慢,一面损坏螺牙.4、不得用手触摸分光板、补偿板以及反射镜.【思考练习】1、如何检验干涉条纹属于严格的等倾干涉条纹?答:上下左右移动自己的眼睛观察干涉图样,若条纹不随眼睛的移动而出现吞吐现象,仅仅是随眼睛的移动而整体运动,则说明条纹已属于严格的等倾干涉条纹(实验时,在精度范围内,若条纹至多吞吐根,则也可认为属于严格等倾干涉).2、观察下列现象并加以理论解释:①当增大或减小时,干涉圆环如何变化?答:若间距增大,则条纹会变得密集且变细;反之,若减小,则条纹变稀疏且变粗.②干涉条纹对比度随增大如何变化?为什么?答:干涉条纹的衬比度随间距的增大呈周期性地变化,衬比度由大小大小…(假设初始为最清晰).出现如此现象的原因,是因为钠黄光并不是严格的单线光源,钠黄光光源中存在,的两条谱线,当两波的波峰几乎重合时,光的衬比度最大;而当一波的波峰与另一波的波谷几乎重合时,衬比度几乎为零.改变间距使得两波的位置不断发生改变,波峰与波谷不断发生重合与分离,故衬比度随的改变出现周期性变化.③怎样判断镜和镜基本重合?答: 当靠的和较近时,条纹逐渐变得越来越稀疏.直到完全重合时,中心斑点扩大到整个视场,可判断D、C镜基本重合.。
利用迈克尔孙干涉仪研究光的干涉和光场的时间相干性摘要:迈克尔孙干涉仪是非常有用的实验仪器,它是很多干涉仪的原型,本实验利用迈克尔孙干涉仪研究了光的干涉和光场的时间相干性,取得了不错的效果。
成功地测得了氦氖激光的波长,观察到了等倾干涉与等厚干涉的图像变化,并利用仪器研究了光拍现象,测出了钠黄光两条谱线之间的波长差,估测了白光的相干长度和谱线宽度。
实验进行得较成功,取得了较理想的结果。
关键词:迈克尔孙干涉仪时间相干性光拍波长差相干长度谱线宽度Research on interference of light and temporal coherence of light field by Michelson interferometerAbstract: Michelson interferometer is a very useful instrument. It is the prototype of many other interferometers. This experiment use Michelson interferometer to study interference of light and temporal coherence of light field. The experiment succeeded in measuring Helium-neon laser wavelength, watching the change of equal inclination interference and equal thickness interference, studying optical phenomenon, measuring wavelength difference between two spectral lines of sodium yellow light, and estimating coherence length and line width of white light. The result is good and accurate.Key Words: Michelson interferometer temporal coherence optical phenomenon wavelength difference coherence length line width1 引言迈克尔孙是世界著名的实验物理学家,他进行了三项闻名于世的实验:迈克尔孙—莫雷以太零漂移、推断光谱的精细结构、用光波波长标定标准米尺。
实验预习与原始数据记录一、原理简述1.迈克耳孙干涉仪的结构和原理:A和B为材料、厚度完全相同的平行板,A的一面镀上半反射膜,M1、M2为平面反射镜,M2是固定的,M1和精密丝杆相连,使其可前后移动,最小读数为10−4mm,可估计到10−5mm,M1和M2后各有几个小螺丝可调节其方位。
2.透明薄片折射率(或厚度)的测量:(1). 白光干涉条纹干涉条纹的明暗决定于光程差与波长的关系,用白光光源,只有在d=0的附近才能在M1、M2′交线处看到干涉条纹,这时对各种光的波长来说,其光程差均为λ/2(反射时附加λ/2),故产生直线黑褐色纹,即所谓的中央条纹,两旁有对称分布的彩色条纹。
(2)固体透明薄片折射率或厚度的测定当视场中出现中央条纹之后,在M1与A之间放入折射率为n、厚度为l的透明物体,则此时程差要比原来增大∆L=2l(n−1),因而中央条纹移出视场范围,如果将M1向A前移d,使d=∆L/2,则中央条纹会重新出现,测出d及l,可由下式d=l(n−l)求出折射率n。
二、预习中的问题列举自误差的主要来源是什么?三、原始数据记录表1中心每“生成”或“吞进”30个干涉条纹M1镜的位置表2条纹从不可见到次不可见时M1的位置读数将中央黑褐纹移到中间,M1的位置(mm)=30.89650放置玻璃薄片,再将中央黑褐纹移动至中心,M1的位置(mm)=30.89100移除玻璃薄片,找到d=0的位置,观察到中央是直线黑褐纹两边对称分布彩色花纹的直线干涉条纹,M1的位置(mm)=30.89600放置水晶薄片,再将中央黑褐纹移动至中心,M1的位置(mm)=30.89065表3 中心每“生成”或“吞进”30个干涉条纹时M1镜的位置实验名称:迈克尔逊干涉仪实验日期 2023.11.12 教师签字同组者审阅日期一、实验目的1.了解迈克尔逊干涉仪的构造原理并掌握其调节方法2.通过实验观察等倾干涉、等厚干涉、自然光干涉和非定域干涉条纹3.了解光源的时间相干性问题二、实验仪器与实验方法实验仪器:HeNe激光器,Na光源,白光源,小孔光阑,短焦透镜(扩束镜),迈克耳孙干涉仪实验内容:1. 观察非定域干涉条纹2.测量He-Ne激光的波长3.测钠黄光波长及钠黄光双线的波长差,观察条纹的可见度的变化;4.测量钠黄光的相干长度,观察氦氖激光的相干情况;5.调节观察白光干涉条纹,测定透明薄片的折射率.三、测量内容及数据处理1.用逐差法处理数据,根据相应公式计算钠光的波长λ(nm)=589.26λ=∆D1+∆D2+∆D3390×12=0.02650+0.02650+0.02655345×1000000≈589.26(nm)2.用逐差法处理数据,根据相应公式计算钠光双线的波长差d(nm)=0.60d=λ2∆D1+∆D22=589.2620.57918+0.581852×11000000≈0.60(nm)3.两种薄片的折射率:玻璃:N=30.89650−30.891000.01+1=1.55水晶:N=30.89100−30.890650.01+1=1.544.用逐差法处理数据,根据相应公式计算He-Ne激光的波长λ(nm)=632.89λ=∆D1+∆D2+∆D3390×12=0.02848+0.02850+0.02846345×1000000≈632.89(nm)四、小结(结论、误差分析及建议等)结论:钠光的波长λ=589.26nm钠光双线的波长差d=0.60nm玻璃的折射率为1.55水晶的折射率为1.54He-Ne激光的波长λ=632.89nm误差分析:1.d0、d30对应的圆心处干涉圆环不会完全一致而产生误差;2.读数误差。
Na黄光的相干长度测量与原子发光时间的估计袁泉;张玉璞;李义;敬晓丹;邱忠媛;王文新;符伟【摘要】The wavelength of Na lights and the coherent length were measured by using Michelson interferome-ter and the wavelength difference was obtained. The result obtained by Michelson interferometer is consistent with that of grating diffraction. Meanwhile the luminescent time and the length of wave train were estimated for Na atoms.%利用迈克尔逊干涉仪测量了Na黄光的波长、相干长度,获得了波长差. 与光栅衍射方法获得的Na黄光的波长、波长差的进行比较,结果表明利用迈克尔逊干涉仪测量Na黄光波长、波长差与光栅衍射方法测量结果一致;同时,利用相干长度的结果,估算了Na 原子发光的延续时间和Na原子发出的一个波列的长度.【期刊名称】《大学物理实验》【年(卷),期】2015(028)005【总页数】4页(P11-13,21)【关键词】Na黄光;薄膜干涉;相干长度;实验测量【作者】袁泉;张玉璞;李义;敬晓丹;邱忠媛;王文新;符伟【作者单位】辽宁工业大学,辽宁锦州 121001;辽宁工业大学,辽宁锦州 121001;辽宁工业大学,辽宁锦州 121001;辽宁工业大学,辽宁锦州 121001;辽宁工业大学,辽宁锦州 121001;辽宁工业大学,辽宁锦州 121001;辽宁工业大学,辽宁锦州121001【正文语种】中文【中图分类】O4-34为了获得光的干涉现象,应将一个原子的一次发光分成两束后再相遇,这样两束光满足相干条件,可以在相遇区域内观察到明暗相间、稳定的干涉图样[1]。
迈克尔逊干涉实验实验前请认真阅读本要点:(1)听完课后,同学们结合仪器请仔细阅读教材的相关内容,特别是P189的干涉仪光路图(图5-61)、P191公式(5-123、5-124)的由来及应用、P193至P194的仪器说明与练习一。
测量固体试件的线膨胀系数还要阅读教材的P136与P138的实验内容1。
注:迈克尔逊干涉仪有仿真实验,同学们可以在实验之前用其进行预习。
仿真实验位于:桌面\大学物理仿真实验\大学物理仿真实验(第二部分),其中大学物理仿真实验(第二部分).exe为正式版,大学物理仿真实验示教版(第二部分).exe为示教版,同学们在使用之前可先看示教版。
(2)实验内容1)掌握迈克尔逊干涉仪的调节方法,并记录位置改变时干涉条纹的变化,如条纹的“冒出”和“缩进”、条纹的疏密、条纹间距与“空气薄膜”的关系等。
2)根据逐差法的要求确定如何合理测量数据,规范记录实验数据及已知参数等。
3)拟定利用迈克尔逊干涉仪测量透明薄片的折射率(厚度)的实验方案,并利用仿真实验来验证实验方案。
4)(选做)利用仿真实验测量测量钠光的波长、钠黄光双线的波长差、钠光的相干长度等。
(3)阅读F盘上的数据处理文件(迈克尔逊干涉仪的调整与应用数据处理、线膨胀系数测量数据处理(据环数记温度)、线膨胀系数测量数据处理(据温度记环数)),了解需测量的数据要求(处理需用逐差法),确定如何进行数据测量。
根据需测量的数据,在实验仪器上进行预测量与观察相应的实验现象,即先测量一小部份数据,弄清测量的重点与难点,确定测量方法,然后进行正式测量。
(4)测波长与测线膨胀系数的主要调节方法是一样的,需掌握迈克尔逊干涉光路的调节方法,并了解干涉条纹的变化情况,如条纹的“冒出”和“缩进”、条纹的疏密、条纹间距与“空气薄膜”的关系等。
(一些问题详见附录4 疑难解答)测量He-Ne激光的波长的同学还要掌握如何正确使用读数结构(包括如何读数、校零、消空程等)。