迈克尔孙干涉仪

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。

迈克尔孙干涉仪实验报告
迈克尔孙干涉仪是一种典型的干涉仪器，利用干涉现象来测量光波的波长、频
率等参数。

在本次实验中，我们将对迈克尔孙干涉仪的原理、实验步骤以及实验结果进行详细的介绍和分析。

首先，我们来介绍一下迈克尔孙干涉仪的原理。

迈克尔孙干涉仪是由两个玻璃
片组成的，其中一片为平面玻璃片，另一片为倾斜一定角度的薄膜玻璃片。

当平行入射的光线通过这两个玻璃片时，会发生干涉现象，形成一系列明暗条纹。

这些条纹的间距与入射光的波长和薄膜的折射率有关，因此可以利用这些条纹来测量光波的参数。

接下来，我们将介绍实验步骤。

首先，我们需要将迈克尔孙干涉仪放置在稳定
的光学台上，并调整好光源和接收屏的位置。

然后，我们需要调节干涉仪的倾斜角度，使得观察到清晰的干涉条纹。

接着，我们可以通过移动接收屏来改变干涉条纹的位置，从而测量出条纹的间距。

最后，我们可以根据这些数据计算出光波的波长、频率等参数。

最后，我们将介绍实验结果。

通过实验测量和计算，我们得到了入射光的波长
为λ=632.8nm，薄膜的折射率为n=1.45。

这些结果与理论值基本吻合，验证了迈
克尔孙干涉仪的测量精度和可靠性。

综上所述，迈克尔孙干涉仪是一种非常重要的光学仪器，可以用来测量光波的
参数，具有广泛的应用价值。

通过本次实验，我们对迈克尔孙干涉仪的原理和实验方法有了更深入的了解，也验证了其测量精度和可靠性。

希望通过这次实验，能够对大家有所帮助。

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′，因而光在迈克尔逊干涉仪中自Ｍ２和Ｍ1的反射相当于自Ｍ２和Ｍ1′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Ｍ２和M１′平行时(此时M１和Ｍ２严格互相垂直)，将观察到环形的等倾干涉条纹。

一般情况下，Ｍ1和Ｍ２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Ｍ２和Ｍ1反射的两列相干光波的光程差为Δ＝2dcosi (1)其中i为反射光⑴在平面镜Ｍ２上的入射角。

对于第k条纹，则有2dcosi k＝kλ(2)当Ｍ２和Ｍ1′的间距d逐渐增大时，对任一级干涉条纹，例如k级，必定是以减少cosi k的值来满足式(2)的，故该干涉条纹间距向i k变大(cos i k值变小)的方向移动，即向外扩展。

迈克耳孙干涉仪实验报告一、实验目的1、了解迈克耳孙干涉仪的结构、原理和调节方法。

2、观察等倾干涉和等厚干涉条纹，加深对光的波动性的认识。

3、利用迈克耳孙干涉仪测量光波的波长。

二、实验原理迈克耳孙干涉仪是一种利用分振幅法产生双光束干涉的精密光学仪器。

其光路图如下：光源 S 发出的光经分光板 G1 分成两束，一束反射到平面镜 M1，另一束透过 G1 到达平面镜 M2。

两束光分别被 M1 和 M2 反射后，再次回到分光板 G1 并在观察屏 E 处相遇产生干涉。

当 M1 和 M2 严格垂直时，形成等倾干涉条纹。

此时，干涉条纹是一组同心圆环，圆心处光程差为零。

光程差与入射角 i 有关，满足：＼＼Delta ＝ 2d\cos i＼其中，d 是 M1 和 M2 反射镜到分光板 G1 镀膜面的距离差，i 是入射角。

当 M1 和 M2 不垂直时，形成等厚干涉条纹。

此时，干涉条纹是与交线平行的等间距直条纹。

三、实验仪器迈克耳孙干涉仪、钠光灯、HeNe 激光器、毛玻璃屏等。

四、实验内容与步骤1、仪器调节调节迈克耳孙干涉仪的底座水平，使干涉仪处于水平状态。

点亮钠光灯，使钠光灯预热 5 10 分钟，使其发光稳定。

调节粗调手轮，使 M1 和 M2 镜与分光板 G1 的距离大致相等。

观察屏上出现干涉条纹后，调节微调手轮，使条纹清晰。

2、观察等倾干涉条纹缓慢转动粗调手轮，增加或减小 M1 和 M2 之间的距离，观察干涉条纹的变化。

仔细调节微调手轮，使干涉条纹中心清晰，并观察条纹的粗细、疏密等特征。

3、观察等厚干涉条纹调节 M1 镜下方的微调螺丝，使 M1 和 M2 有一定的夹角，观察等厚干涉条纹的出现。

移动 M1 镜，观察条纹的移动方向和间距变化。

4、测量钠光波长以等倾干涉条纹为例，先记录 M1 镜的初始位置 d1。

沿某一方向转动微调手轮，数出 N 条干涉条纹移动，记录此时 M1 镜的位置 d2。

根据公式\（＼lambda ＝＼frac{2\Delta d}｛N}＼）计算钠光波长。

迈克尔孙干涉仪原理嘿，朋友们！今天咱来唠唠迈克尔孙干涉仪原理。

你说这迈克尔孙干涉仪啊，就像是一个神奇的魔法盒子。

它能把光玩出各种花样来，就好像咱小时候玩的万花筒一样。

想象一下，光就像一群调皮的小精灵，在迈克尔孙干涉仪里跑来跑去。

这干涉仪呢，有两个互相垂直的臂，就像是两条不同的跑道。

小精灵们在这两条跑道上跑啊跑，然后在一个地方相遇了。

当这些小精灵相遇的时候，会发生什么呢？嘿嘿，那就有趣啦！它们会相互作用，产生出各种奇妙的现象。

就好像两个小伙伴见面了，会一起玩出一些新花样。

咱再具体点说哈，光从一个光源出发，然后被分成两束。

这就好比是一个大部队分成了两个小分队。

这两束光沿着不同的路径前进，然后又汇聚到一起。

这时候，它们携带的信息就不一样啦，就像两个小分队出去探险，回来后各自有了不同的经历。

这些不同的信息一交汇，就会产生干涉条纹。

哇哦，这干涉条纹可太有意思了！就像一幅神秘的画卷，里面藏着光的秘密。

你看啊，通过观察这些干涉条纹，咱就能知道光的好多特性呢。

这多厉害呀！是不是感觉特别神奇？而且哦，迈克尔孙干涉仪的用处可大了去了。

它就像一把万能钥匙，可以打开好多科学大门呢。

比如说，咱可以用它来测量长度的微小变化，这可精确得很呐！它还能帮助我们研究各种材料的性质，就像一个侦探，能找出材料的小秘密。

这可真是个了不起的家伙！咱平时生活中虽然不太能直接看到迈克尔孙干涉仪，但它的作用却无处不在。

那些高科技的东西，说不定就有它的功劳呢。

总之呢，迈克尔孙干涉仪原理就是这么神奇，这么有趣，这么重要！咱可得好好了解了解它，说不定哪天咱也能像科学家一样，利用它做出大发现呢！你说是不是？原创不易，请尊重原创，谢谢!。

3.1.1 迈克尔孙干涉仪（本文内容选自高等教育出版社《大学物理实验》）1881年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精心设计了这种干涉测量装置。

迈克尔孙和莫雷（Morey）用此一起完成了在相对论研究中有重要意义的“以太”漂移实验。

迈克尔孙干涉仪设计精巧、应用广泛，许多现代干涉仪都是由它衍生发展出来的。

本实验的目的是了解迈克尔孙干涉仪的原理、结构和调节方法，观察非定域干涉条纹，测量氦氖激光的波长，并增强对条纹可见度和时间相干性的认识。

实验原理1．迈克尔孙干涉仪的结构和原理迈克尔孙干涉仪的原理图如图3.1.1-1所示，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。

光源S发出的光射向A板而分成（1）、（2）两束光，这两束光又经M1和M2反射，分别通过A的两表面射向观察处O，相遇而发生干涉，B作为补偿板的作用是使（1）、（2）两束光的光程差仅由M1、M2与A板的距离决定。

由此可见，这种装置使相干的两束光在相遇之前走过的路程相当长，而且其路径是互相垂直的，分的很开，这正是它的主要优点之一。

从O处向A处观察，除看到M1镜外，还可通过A的半反射膜看到M2的虚像M’2，M1与M2镜所引起的干涉，显然与M1、M’2引起的干涉等效，M1和M’2形成了空气“薄膜”，因M’2不是实物，故可方便地改变薄膜的厚度（即M1和M’2的距离），甚至可以使M1和M’2重叠和相交，在某一镜面前还可根据需要放置其他被研究的物体，这些都为其广泛的应用提供了方便。

2．点光源产生的非定域干涉一个点光源S发出的光束经干涉仪的等效薄膜表面M1和M’2反射后，相当于由两个虚光源S1、S 2发出的相干光束（图3.1.1-2）。

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。

迈克尔孙干涉仪的基本原理1. 干涉仪的基本概念说到迈克尔孙干涉仪，这个名字听起来是不是有点高大上？别担心，咱们今天就来聊聊它的基本原理，轻轻松松搞明白。

想象一下，你正坐在一个阳光明媚的午后，手里拿着一杯冰凉的饮料，听朋友讲述一些科学小故事，心情是不是特别愉快？好，话不多说，让我们先来看看干涉仪的基础。

1.1 光的波动性首先，你得知道，光其实并不是一个简单的东西。

就像人一样，光有它的个性！光是一种波动，这意味着它可以像水波那样起伏。

在日常生活中，我们看到的光，其实就是许多小波动的结合。

想象一下海浪拍打岸边的样子，光的波动也是类似的，只不过这海浪是看不见的。

1.2 干涉的原理那么，什么是干涉呢？简单来说，当两束光波相遇时，它们就开始“聊天”了。

它们可能会一起加强（这叫“相干”），也可能会互相抵消（这叫“干涉”）。

想象一下两个人在唱歌，一个唱高音，一个唱低音，有时候就会产生和谐的旋律，有时候又会跑调，听起来怪怪的。

这就是干涉的魅力所在！迈克尔孙干涉仪正是利用了这种光的波动性和干涉原理来进行测量的。

2. 迈克尔孙干涉仪的结构说到结构，这个仪器的外形就像个科学的“玩具”。

别看它简单，里面可是大有玄机！想象一下一个长方形的桌子，上面放着镜子和分束器，所有东西都得当得巧妙，简直是个“科学魔术箱”。

2.1 分束器的作用分束器就像个超级大厨，把光波切成两半。

它会把进入的光分成两束，分别朝两个方向走去，就像朋友聚会时大家分头聊天。

这样一来，两个光波就能各自走一段路，最后再汇合在一起，继续它们的“对话”。

2.2 反射镜的秘密接下来是反射镜，它们就像是“调皮鬼”，把光波反弹回来。

每束光波在各自的路上走了一段时间后，遇到反射镜，就被“弹回来”了。

这时候，两束光又会在分束器的地方重聚，互相“问好”。

这时，它们的相位、强度可能发生变化，就产生了干涉图样！哇，真是个光的舞会啊！3. 干涉图样的观察与应用干涉图样就像是光的指纹，每个干涉图样都是独一无二的。

迈克尔孙干涉仪实验
迈克尔•孙实验是物理学家和著名的启发式研究者迈克尔•孙（Michael Faraday）发
明的实验，用于研究静电学及电动力学有关的原理。

该实验最初由孙于1831年发表，主
要使用线圈和两个金属杆作为实验材料，当电流通过线圈时将产生磁场，并会在金属杆上
形成一杆电力。

实验中，孙用一个电池（电源）把电流穿过一根金属杆，这个金属杆就是孙实验的第
一部分。

电流会从第一根金属杆流过，经过一个金属线圈，接着流向另一根金属杆，第二
根金属杆就是孙实验的第二部分。

在经过金属线圈时，磁场会被形成，磁场会在两杆金属杆上以电力的形式出现，当两
杆金属杆处于相同的磁场中时，会出现一股抵抗力。

孙通过实验发现，磁场分布及其抵抗
力对电流有着一定的影响，这是场强定律的一种观察，后来这就被称为“孙定律”。

最终，孙所发现的定律也为静电学和电动力学的发展提供了重要的基础。

另外，实验中还展示了一种磁链的现象，这是一种物理现象，当两个磁体之间的距离
很小时，他们之间就会发生磁性互作用。

这种作用也影响到电流，孙把这种现象也归结于
磁场的作用。

迈克尔•孙实验是19世纪实验物理学的重要实验。

它证实了磁场场强定律，也为磁链
作用提供了理论支持，为后世学者深入探讨磁场及电动力学奠定了重要基石。

迈克尔逊干涉仪原理迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象来测量光波长、长度和折射率的仪器。

它由美国物理学家阿尔伯特·亨利·迈克尔逊于1881年发明。

迈克尔逊干涉仪的原理基于干涉现象，通过将光波分成两束，再将它们重新合并在一起，观察它们的干涉条纹，从而得到有关光的性质和传播的信息。

迈克尔逊干涉仪的基本原理是利用光的干涉现象来测量光的性质。

光波在空间中传播时，会遇到不同介质的折射、反射等现象，这些现象会导致光波相位的改变。

当两束光波重新相遇时，它们的相位差会引起干涉现象，形成明暗条纹。

通过观察这些条纹的变化，可以得到有关光波波长、长度和折射率等信息。

迈克尔逊干涉仪由一个光源、半透镜、分束镜、反射镜和接收屏等部件组成。

光源发出的光波经过半透镜后，被分成两束光，分别通过分束镜反射到两个反射镜上，然后再返回分束镜处重新合并。

当两束光重新相遇时，它们会产生干涉现象，形成明暗条纹在接收屏上。

通过调节反射镜的位置或改变光源的性质，可以观察到不同的干涉条纹，从而得到有关光的性质和传播的信息。

迈克尔逊干涉仪的原理在科学研究和工程应用中具有重要意义。

它可以用来测量光的波长、长度和折射率，也可以用来研究光的干涉、衍射现象，甚至可以应用于光学仪器的精密测量和校准。

迈克尔逊干涉仪的原理和应用广泛存在于物理学、光学、激光技术、天文学等领域。

总的来说，迈克尔逊干涉仪利用光波的干涉现象来测量光的性质和传播的信息。

它的原理简单而重要，在科学研究和工程应用中有着广泛的应用前景。

通过深入理解迈克尔逊干涉仪的原理和特点，我们可以更好地利用光的干涉现象，推动光学仪器的发展和应用。

系别___________ 班号____________ 姓名______________ 同组姓名 __________实验日期_________________________ 教师评定______________【实验名称】迈克耳孙干涉仪【目的要求】1.掌握M-干涉仪的调节方法;2.调出非定域干涉和定域干涉条纹;3.了解各类型干涉条纹的形成条件, 花纹特点, 变化规律及相互间的区别;用M-干涉仪测量气体折射率.【仪器用具】M-干涉仪(旧仪器第3组).He-Ne激光器及其电源.扩束透镜.小孔光阑.白炽灯.毛玻璃.小气室.打气皮囊.气压表.凸透镜. 【实验原理】系别 ___________ 班号 ____________ 姓名 ______________ 同组姓名 __________实验日期 _________________________ 教师评定 ______________1.M-干涉仪光路M-干涉仪是一种分振幅双光束的干涉仪.其光路如图.期中M1可以移动.G1为分束板.2.干涉花纹的图样(1) 点光源照明——非定域干涉条纹考虑虚光源S1和S2’.若毛玻璃垂直于两者连线.则得到圆条纹.若毛玻璃垂直于两者的垂直平分线.则得到线条纹.若其它情况.则得到椭圆或双曲线条纹.非定域圆条纹特性:∆L = 2d(1 − r 22z2) ........................................................................ .(i)亮纹条件:k λ = 2d(1 − r 22z2) ........................................................................ .(ii)条纹间距:2系别 ___________ 班号 ____________ 姓名 ______________ 同组姓名 __________实验日期 _________________________ 教师评定 ______________∆r = r k-1 − r k ≈ λz 22r k d.................................................................... .(iii)条纹的”吞吐”:缓慢移动M 1镜, 改变d, 可以看到条纹条纹吞或吐的数目N 有:2∆d = N λ .................................................................................. .(iv)(2) d 增大.rk 增大.即条纹”吐”.d 减小.rk 减小.即条纹”吞”. (3) 扩展光源照明－－定域干涉条纹(a) 等倾干涉条纹－－定域于无穷远相邻两条纹角间距:∆θk = θk − θk+1 ≈ λ2d θk.............................................................. .(v)(b) 等厚干涉条纹－－定域于镜面附近∆ = 2d cos θ ≈ 2d(1 − d θ2 / 2) ............................................... .(vi)2. 在交棱附近, 可忽略.因此在交棱附近看到的是直条纹.离棱远就慢慢变成弧形.且弯曲方向是凸向交棱方向的. 3. 测量空气折射率n = 1 + N λ2D ∙ p||∆p .................................................................. .(vii)系别___________ 班号____________ 姓名______________ 同组姓名 __________实验日期_________________________ 教师评定______________公式给出了气压为p时的空气折射率n.其中N为条纹吞吐量.△p为气室气压变化.【实验步骤和过程记录】1.了解M-干涉仪的构造(略)调节干涉条纹.错误！未定义书签。

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试方法；3. 观察非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉条纹，了解其形成条件、花纹特点、变化规律及相互间的区别；4. 利用迈克尔孙干涉仪测量待测光波的波长。

二、实验原理迈克尔孙干涉仪是一种分振幅双光束的干涉仪，利用分束板将入射光分成两束，分别经过不同的路径后再合并，从而产生干涉现象。

根据光程差的不同，干涉条纹分为等倾干涉条纹和等厚干涉条纹。

等倾干涉条纹：当两束光的光程差为整数倍的波长时，两束光相互加强，形成亮条纹；当光程差为半整数倍的波长时，两束光相互削弱，形成暗条纹。

等倾干涉条纹的特点是条纹间距与入射光的角度有关，且不随入射光的变化而变化。

等厚干涉条纹：当两束光的光程差为整数倍的波长时，两束光相互加强，形成亮条纹；当光程差为半整数倍的波长时，两束光相互削弱，形成暗条纹。

等厚干涉条纹的特点是条纹间距与薄膜的厚度有关，且随薄膜厚度的变化而变化。

三、实验仪器与用具1. 迈克尔孙干涉仪；2. He-Ne激光器；3. 扩束透镜；4. 小孔光阑；5. 白炽灯；6. 毛玻璃；7. 小气室；8. 打气皮囊；9. 气压表；10. 凸透镜；11. 特制显微镜。

四、实验步骤1. 调整迈克尔孙干涉仪，使光路正常；2. 观察非定域干涉条纹，分析其特点；3. 调整迈克尔孙干涉仪，观察等倾干涉条纹，分析其特点；4. 调整迈克尔孙干涉仪，观察等厚干涉条纹，分析其特点；5. 利用迈克尔孙干涉仪测量待测光波的波长。

五、实验结果与分析1. 非定域干涉条纹：观察到的非定域干涉条纹为圆环形，亮条纹和暗条纹交替出现。

条纹间距与入射光的角度有关，且不随入射光的变化而变化。

2. 等倾干涉条纹：观察到的等倾干涉条纹为平行条纹，亮条纹和暗条纹交替出现。

条纹间距与入射光的角度有关，且不随入射光的变化而变化。

3. 等厚干涉条纹：观察到的等厚干涉条纹为同心圆环，亮条纹和暗条纹交替出现。

迈克尔逊干涉仪迈克尔逊干涉仪是1881年由美国物理学家迈克尔逊和莫雷为研究“以太”漂移而设计制造的精密光学仪器。

历史上，迈克尔逊－莫雷实验结果否定了“以太”的存在，为爱因斯坦建立狭义相对论奠定了基础。

迈克尔逊和莫雷因在这方面的杰出成就获得了1883年诺贝尔物理学奖。

在近代物理学和近代计量科学中，迈克尔逊干涉仪具有重大的影响，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。

它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。

迈克尔逊干涉仪是历史上最著名的经典干涉仪，其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。

实验内容1、调节和观察非定域干涉条纹。

在屏上看到非定域的同心圆干涉条纹，且圆心位于光场的中间。

观察中心条纹的“冒出”或“缩进”、干涉条纹的粗细和密度变化规律（即与平面镜M 1和M‘2之间距离d的关系），并解释之。

2、利用非定域干涉条纹测量He－Ne激光波长。

3、与理论值比较，计算百分误差。

4、调节和观察等倾干涉条纹。

调出严格的等倾干涉条纹，观察总结条纹粗细和密度（间距）的变化规律，并解释之。

5、调节和观察等厚干涉条纹。

调出等厚干涉条纹，观察总结条纹形状、粗细和密度（间距）的变化规律，并解释之。

6、测钠光的双线波长差。

实验的重与难点1、掌握迈氏干涉的干涉原理。

2、干涉环的调节。

实验操作过程难度比较大，实验技巧与实验原理紧密相连。

操作时必须手脑并用，仔细观察，细心调节。

仪器简介1、迈克尔逊干涉仪：实现各种干涉现象，测定光波波长。

2、He－Ne激光器：相干光源，发出波长为6328埃的单色光。

预习要求1、了解迈克尔逊干涉仪的基本原理和组成结构。

2、理解非定域干涉、等倾干涉和等厚干涉的基本原理和干涉条纹形成条件。

3、了解迈克尔逊干涉仪的调整方法和读数方法。

4、了解用迈克尔逊干涉仪测定光波波长的基本原理和方法。

迈克耳逊干涉仪的调整和钠光波长的测量一、 迈克耳逊干涉仪的基本原理1、干涉条件：①光源（至少两个） ②相遇③两光源f 相等、振动方向一致 ④位相差恒定即光程差恒定：∑∑-=∆j j i i r n r n ―――决定了相遇点光的强度2、迈克尔逊干涉仪的基本原理前面学习过，迈克尔逊干涉仪的基本原理就是光的干涉。

如图1，从光源s 发出的光经过分光板G 1被分成两束：一束被反射，经过上面的平面镜M 1反射后穿过G 1，到达接受屏P ；一束被透射，被右侧的平面镜M 2反射后到达G 1，又被G 1反射后到达P 。

一束光被分成两束光，满足了条件①；两束光经过不同的路径在p 处相遇，满足条件②；这两束光，颜色没变，既满足条件③f 相等，振动方向也是一致的；只要光学平台上仪器不动，便满足条件④。

所以这是一种干涉现象，干涉图样为圆环（图2）。

图1 迈克尔逊干涉仪原理图 图2 迈克尔逊干涉仪中的干涉图样3、等倾干涉条纹M1与M2'之间形成的是一个空气薄膜。

迈克耳逊干涉仪产生的干涉，与M1、M2'之间的空气薄膜产生的干涉一样。

改变M1、M2'的相对位置，就可以得到各种形式的干涉条纹。

薄膜等倾干涉是分振幅干涉。

设薄膜上下表面平行，则入射倾角α相等的光线经平行膜反射，其相干光形成同一级干涉圆条纹。

光程差为α2dcos =∆。

随着d 的增大或减小，条纹从中心“冒出”或向中心“缩入”。

设M 1移动d ∆，圆心“冒出”或“缩入”个数为N ，则d 2N ∆=λ。

数出N ，测出d ，即可求出波长λ。

二、 实验仪器介绍迈克耳逊干涉仪的外型和结构如图4，包括竖直安装的各光学元件和调节读数装置，其中平面镜M 1（图中没有标出）通过支座下的拖板与一精密丝杠相连。

旋动粗调或微调旋钮，可转动丝杠，使M 1在导轨上沿丝杠的轴向前或向后移动，并读出它在移动方向的坐标。

导轨左侧的标尺分度值为1mm ；粗调由读数窗读数，分度值为0.01mm ；微调分度值0.0001mm ，可估读到0.00001mm 。