迈克尔逊及迈克尔逊干涉仪实验讲解

迈克尔逊干涉仪》实验报告一、引言迈克尔逊曾用迈克尔逊干涉仪做了三个闻名于世的实验：迈克尔逊-莫雷以太漂移、推断光谱精细结构、用光波长标定标准米尺。

迈克尔逊在精密仪器以及用这些仪器进行的光谱学和计量学方面的研究工作上做出了重大贡献，荣获1907年诺贝尔物理奖。

迈克尔逊干涉仪设计精巧、用途广泛，是许多现代干涉仪的原型，它不仅可用于精密测量长度，还可以应用于测量介质的折射率，测定光谱的精细结构等。

二、实验目的（1）了解迈克尔逊干涉仪的光学结构及干涉原理，学习其调节和使用方法（2）学习一种测定光波波长的方法，加深对等倾的理解（3）用逐差法处理实验数据三、实验仪器迈克尔逊干涉仪、He-Ne激光器、扩束镜等。

四、实验原理迈克尔逊干涉仪是l883年美国物理学家迈克尔逊（A.A.Michelson）和莫雷（E.W.Morley）合作，为研究“以太漂移实验而设计制造出来的精密光学仪器。

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。

后人利用该仪器的原理，研究出了多种专用干涉仪，这些干涉仪在近代物理和近代计量技术中被广泛应用。

1.干涉仪的光学结构迈克尔逊干涉仪的光路和结构如图1与2所示。

M1、M2是一对精密磨光的平面反射镜，M1的位置是固定的，M2可沿导轨前后移动。

G1、G2是厚度和折射率都完全相同的一对平行玻璃板，与M1、M2均成45°角。

G1的一个表面镀有半反射、半透射膜A，使射到其上的光线分为光强度差不多相等的反射光和透射光；G1称为分光板。

当光照到G1上时，在半透膜上分成相互垂直的两束光，透射光（1）射到M1，经M1反射后，透过G2，在G1的半透膜上反射后射向E；反射光（2）射到M2，经M2反射后，透过G1射向E。

由于光线（2）前后共通过G1三次，而光线（1）只通过G1一次，有了G2，它们在玻璃中的光程便相等了，于是计算这两束光的光程差时，只需计算两束光在空气中的光程差就可以了，所以G2称为补偿板。

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。

物理实验迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果
讨论
哎呀，今天我们要讲的是迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果讨论。

这可是个高大上的实验啊，不过别担心，我会让你们轻松理解的！
咱们来了解一下迈克尔逊干涉仪是什么。

迈克尔逊干涉仪是一种用来测量光波长差的仪器，它由一个光源、一个分束器、一个反射镜和一个合并器组成。

通过调整光源的位置，我们可以观察到光波长的干涉现象，从而得到光的波长差。

接下来，我们来看看这个实验中可能出现的误差。

首先是仪器本身的误差，比如说反射镜的表面可能有污垢或者凹凸不平，这会影响到光线的反射。

其次是人为操作的误差，比如说调整光源位置的时候，手抖了一下导致位置不够准确。

还有就是环境因素的影响，比如说温度、湿度等都会对实验结果产生影响。

那么，我们该如何减小这些误差呢？我们要保证仪器的精度，定期对仪器进行维护和清洁。

在操作过程中要保持冷静，尽量避免手抖。

我们还可以利用一些补偿方法来减小环境因素的影响，比如说使用恒温恒湿的环境来进行实验。

好了，现在我们来看一下实验的结果。

根据我们的观察和计算，我们得到了光波长差为X微米。

这个结果看起来还不错，但是我们还需要进一步分析。

如果光波长差较大，说明我们的仪器精度还不够高；如果光波长差较小，则说明我们的仪器精度已经比较高了。

迈克尔逊干涉仪实验是一个非常有趣且实用的实验。

通过这个实验，我们可以了解到光的性质和波动规律，同时也可以锻炼我们的实验技能和分析能力。

希望大家在以后的学习中能够多多尝试这样的实验哦！。

迈克尔逊干涉仪实验实验原理和实验内容1. 前言：干涉的奇妙世界大家好，今天咱们要聊的就是那个听起来高大上的“迈克尔逊干涉仪”，别被这个八字打住了，咱们的目的是轻松地来了解它，轻松得就像喝个茶。

一说到干涉，这个词可能让人想到波浪、水面、或者干脆就被“干扰”了心情。

其实，这个腻歪的东西在科学里可是一块宝藏！乍一听，这干涉仪好像高深莫测，实际上，它可不仅仅是出现在实验室里的神秘家伙，而是揭示了光的波动性和奇妙的一面。

1.1 干涉是什么？那么，干涉到底是个啥玩意儿呢？简单来说，就是两束光波在特定条件下相遇、重叠，产生的那种“你搅我、我搅你”的交融效果。

有点像咱们日常生活中朋友聚会时那种热火朝天的氛围，几个人一聊，气氛就一下子活跃起来了，对吧？不过，在光学里，这种“搅拌”可以让我们看到明暗相间的条纹，也就是所谓的干涉条纹。

1.2 迈克尔逊干涉仪的原理现在，咱们来说说这个干涉仪的“主角”迈克尔逊。

他可是个厉害角色，1890年就捣鼓出了这个小玩意儿，而且他一颗心就是想研究光的本质。

迈克尔逊干涉仪的原理，就像一个“光的分身术”。

仪器把一束光分成两条路，就像是分开了的姐妹，走向不同的方向。

然而，在两束光走了个来回之后，它们又会汇合在一起。

这个时候，如果两束光走的路程不一样，最后就会形成干涉现象。

咱们的迈克尔逊可真是个“分道扬镳”的聪明才子，没错吧？2. 实验内容：构造我们的干涉仪说了这些理论，小伙伴们一定想知道，咱们到底怎么把这个光的“阴谋”一一揭开呢？别着急，接下来我们就来构造一下这台干涉仪。

其实也不复杂，一个干涉仪大致需要一些简单的器材——一个光源、一个分光镜、两面镜子，以及一个接收器。

听起来像准备一顿美味大餐，其实就这么简单。

2.1 搭建仪器首先，咱们得找一个光源，通常用激光比较好，清晰又亮。

接着，用一个分光镜把这束激光“劈头盖脸”地给分成两束，一道走左边，一道走右边，嘿，姐妹分开后就精彩了！然后再用镜子将两束光分别反射回去，向着相同的方向走来，这过程就像两位舞者在场上翩翩起舞，越跳越带感。

大学物理《迈克尔逊专题》—迈克尔逊干涉仪实验报告《迈克尔逊专题》实验报告前几周我做了迈克尔逊专题实验，对迈克尔逊干涉仪有了更加深刻的认识。

迈克尔逊干涉仪，是1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作，为研究“以太”漂移而设计制造出来的精密光学仪器。

它是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。

主要用于长度和折射率的测量，若观察到干涉条纹移动一条，便是M2的动臂移动量为λ/2，等效于M1与M2之间的空气膜厚度改变λ/2。

在近代物理和近代计量技术中，如在光谱线精细结构的研究和用光波标定标准米尺等实验中都有着重要的应用。

利用该仪器的原理，研制出多种专用干涉仪。

迈克耳逊干涉仪是这个专题实验最主要的试验仪器，此专题包括：1、迈克耳逊干涉仪在钠光灯照射下测量钠双线波长差; 2、白光干涉测量平板玻璃折射率；3、由迈克耳逊干涉仪改装成的法布里——玻罗干涉仪测钠双线波长差。

这三个实验都与波的干涉有关，都是利用干涉原理进行试验的。

迈克尔逊干涉仪的工作原理是干涉条纹是等光程差点的轨迹，因此，要分析某种干涉产生的图样，必求出相干光的光程差位置分布的函数。

若干涉条纹发生移动，一定是场点对应的光程差发生了变化，引起光程差变化的原因，可能是光线长度L发生变化，或是光路中某段介质的折射率n发生了变化，或是薄膜的厚度e发生了变化。

另外钠光灯辐射产生的两条强谱线的波长是不一样的，分别为589.6nm和589.0nm，波长差与中心波长相比甚小。

如果用这种光源照明迈克尔逊干涉仪，所获得的圆形等倾条纹实际上是两种波长分别形成的两套干涉条纹的叠加。

当全反镜M1、M2之间的距离d为某一值时，会恰好出现波1的k1级明条纹恰好与波2的k2级暗条纹重合，这时条纹最模糊，对比度小，为零。

当动镜M1继续移动时，两个条纹会错开，会出现清晰的圆形等倾条纹。

这就是钠光灯产生的干涉现象。

现在根据上述原理对以下实验进行介绍。

迈克尔逊干涉仪实验报告,误差分析迈克尔逊干涉仪实验报告一、实验目的通过迈克尔逊干涉仪的实验，了解干涉现象的基本原理，学习如何利用干涉仪测量光源的波长和介质的折射率。

二、实验原理迈克尔逊干涉仪是利用光的干涉现象测量光源的波长或介质的折射率的一种仪器。

它由一个分束器、两个反射镜和一个合束器组成。

当一束单色光通过分束器后，会被分成两束光，分别沿着两个不同的光程传播，然后再由合束器合成一束光，形成干涉现象。

当两束光的光程差为波长的整数倍时，出现明条纹；当两束光的光程差为波长的半整数倍时，出现暗条纹。

通过对条纹的观察和计数，可以测量光源的波长或介质的折射率。

三、实验步骤1. 将迈克尔逊干涉仪放置在光学实验台上，调整分束器和反射镜的位置，使得光线正常传播。

2. 打开光源，调节分束器和反射镜的位置，使得在观察屏上形成明条纹。

3. 记录反射镜的位置和观察屏上的明条纹数目。

4. 移动一个反射镜，使得观察屏上的明条纹数目减少一半，记录反射镜的位置。

5. 根据实验数据计算出光源的波长和介质的折射率。

四、实验数据和结果根据实验步骤记录的数据，可以计算出光源的波长和介质的折射率。

在计算过程中，需要考虑各种可能的误差，并进行误差分析。

五、误差分析在迈克尔逊干涉仪实验中，可能存在以下几种误差：1. 光源的波长可能存在一定的波动，导致测量结果的误差。

为了减小这种误差，可以使用稳定的光源并进行多次测量取平均值。

2. 分束器和反射镜的位置调节可能存在误差，使得光线传播的路径发生偏差。

为了减小这种误差，可以使用精确的调节装置，并注意调节时的稳定性。

3. 观察屏上的明条纹数目的测量可能存在主观误差。

为了减小这种误差，可以使用显微镜等放大器具进行观测，并多次观测取平均值。

4. 在计算光源的波长和介质的折射率时，可能存在计算公式的近似误差。

为了减小这种误差，可以使用更精确的计算公式，并进行精确计算。

六、实验结论通过迈克尔逊干涉仪实验，我们可以测量光源的波长和介质的折射率。

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波长、长度和折射率的仪器。

它由美国物理学家迈克尔逊于1881年发明，是一种非常重要的光学仪器，被广泛应用于科学研究和工程实践中。

干涉仪的原理是利用光的干涉现象来测量光的性质和测量被测物体的长度，是一种非常精密的测量仪器。

迈克尔逊干涉仪的实验原理主要是基于干涉现象。

当两束光波相遇时，它们会发生干涉现象，即相位差引起的光强的变化。

迈克尔逊干涉仪利用分束镜将一束光分成两束光，经过两条不同的光路，再经过合束镜合成一束光，使得两束光发生干涉。

当两束光的光程差为整数倍的波长时，它们将相干叠加，产生明纹；当光程差为半波长的奇数倍时，它们将发生相消干涉，产生暗纹。

通过观察干涉条纹的位置和数量，可以推导出光的波长、被测物体的长度以及折射率等物理量。

在迈克尔逊干涉仪实验中，需要注意的是保证光源的稳定性和一致性。

光源的稳定性直接影响到实验结果的准确性，因此需要选择稳定的光源，如激光。

同时，光路的稳定性也是非常重要的，需要保证光路的长度和光学元件的位置保持稳定，避免外界因素对实验结果的影响。

除了测量光的波长和长度，迈克尔逊干涉仪还可以用于测量折射率。

当被测物体的折射率发生变化时，光的光程也会发生变化，从而导致干涉条纹的位置发生移动。

通过测量干涉条纹的移动量，可以推导出被测物体的折射率。

这种方法被广泛应用于实验室中测量各种材料的折射率，对材料的研究和应用具有重要意义。

总之，迈克尔逊干涉仪是一种非常重要的光学仪器，它利用光的干涉现象来测量光的波长、长度和折射率，具有非常广泛的应用价值。

在实际应用中，需要注意保证光源和光路的稳定性，以获得准确的实验结果。

迈克尔逊干涉仪的实验原理和方法对于光学研究和工程应用具有重要意义，对于推动光学领域的发展具有重要作用。

迈克尔逊干涉仪实验报告一、实验目的1、了解迈克尔逊干涉仪的结构和工作原理。

2、掌握迈克尔逊干涉仪的调节方法。

3、观察等倾干涉、等厚干涉条纹，并测量激光的波长。

二、实验原理迈克尔逊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。

其光路图如下图所示：！迈克尔逊干涉仪光路图(＿____)光源 S 发出的光经分光板 G1 分成两束，一束反射到反射镜 M1，另一束透过 G1 到达反射镜 M2。

两束光分别被 M1 和 M2 反射后，又回到分光板 G1。

在 G1 半透半反膜的作用下，两束光会合形成干涉。

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，圆心位于视场中央。

干涉条纹的级次取决于入射光的倾角，入射角越大，条纹级次越高。

当 M1 和 M2 不严格垂直时，形成等厚干涉条纹。

此时，干涉条纹是一组平行的直条纹，条纹间距取决于 M1 和 M2 之间的夹角以及入射光的波长。

根据光的干涉原理，两束光的光程差为：＼（＼Delta ＝ 2dcos\theta\）其中，＼（d\）为 M1 和 M2 之间的距离，＼（＼theta\）为入射光与 M1 或 M2 法线的夹角。

当光程差为波长的整数倍时，出现亮条纹；当光程差为半波长的奇数倍时，出现暗条纹。

通过测量干涉条纹的变化，可以计算出光的波长、M1 和 M2 之间的距离等物理量。

三、实验仪器迈克尔逊干涉仪、HeNe 激光器、扩束镜、毛玻璃屏等。

四、实验内容及步骤1、仪器调节调节迈克尔逊干涉仪的底座水平，使干涉仪处于水平状态。

调节粗调手轮，使 M1 和 M2 大致到分光板 G1 距离相等的位置。

用激光束照亮分光板 G1，调节 M1 和 M2 背后的三个螺丝，使反射回来的两束光在屏上重合，形成一个亮点。

2、观察等倾干涉条纹装上扩束镜和毛玻璃屏，使激光束经过扩束后均匀照亮分光板G1。

仔细调节 M1 或 M2 的微调手轮，观察等倾干涉条纹的出现，并调节到条纹清晰、对比度好。

迈克尔逊干涉仪实验报告引言迈克尔逊干涉仪是一种利用光的干涉现象测量间距的仪器。

它是由美国物理学家亚伯拉罕·迈克尔逊于1881年发明的。

迈克尔逊干涉仪广泛应用于光学、激光技术、光纤通信等领域。

本实验旨在通过搭建迈克尔逊干涉仪并进行实验，了解其原理和应用。

实验设备•He-Ne氦氖激光器•1/10波片•片玻璃•半反射膜•波长计•读数显微镜•测距器实验原理迈克尔逊干涉仪利用光的波动性和波的干涉原理进行测量。

它由一个分束器、一面半反射镜、两面平行平板镜和一个光源组成。

光源发出的光经过分束器分为两束，一束经过半反射镜反射，另一束直接透射，然后它们分别在两面平行平板镜上反射，并最后再次汇聚在一起。

当两束光相遇时，会产生干涉现象。

通过调节其中一个平板镜的位置，可以使反射光程差发生变化，从而观察到干涉现象的变化。

实验步骤1.搭建迈克尔逊干涉仪。

安装好分束器、半反射镜和两面平行平板镜，并精确调整位置和方向。

2.打开He-Ne氦氖激光器，并调整光源位置和方向，使得光能够正常通过分束器。

3.将1/10波片放置在半反射镜旁边的光路上，调整它的角度，使得一部分光能够通过。

4.在反射光路上插入片玻璃，观察干涉条纹。

5.通过调整其中一个平板镜的位置，改变反射光程差，观察干涉条纹的变化。

6.使用读数显微镜和测距器，测量不同光程差下的干涉条纹的移动和位置。

实验结果与分析在实验中，我们观察到了干涉条纹的变化。

随着平板镜位置的调整，干涉条纹的位置发生了移动。

通过测量不同光程差下的干涉条纹的移动，我们得到了一组数据。

根据这组数据，我们可以计算出光的波长。

结论通过利用迈克尔逊干涉仪进行实验，我们成功观察到了干涉条纹的变化，并进行了测量。

实验结果证实了迈克尔逊干涉仪的原理，并且得到了光的波长的计算值。

迈克尔逊干涉仪在光学和激光技术中有着广泛的应用，了解和掌握它的原理和使用方法对于进一步研究和应用光学技术具有重要意义。

参考文献1.Smith, Robert W. (1998).。