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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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迈克尔逊干涉法测量钠光波长迈克尔逊干涉法测量钠光波长一、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、 用迈克尔逊干涉仪测量钠光波长和精细结构二、仪器用具迈克尔逊干涉仪、钠光灯、透镜等。
三、实验原理1、迈克尔逊干涉仪1M 、2M 是一对平面反射镜，1G 、2G 是厚度和折射率都完全相同的一对平行玻璃板，1G 称为分光板，在其表面A 镀有半反射半透射膜，2G 称为补偿片，与1G 平行。
当光照到1G 上时，在半透膜上分成两束光，透射光1射到1M ，经1M 反射后，透过2G ，在1G 的半透膜上反射到达E ；反射光2射到2M ，经2M 反射后，透过1G 射向E 。
两束光在玻璃中的光程相等。
当观察者从E 处向1G 看去时，除直接看到2M 外还可以看到1M 的像1M '。
于是1、2两束光如同从2M 与1M '反射来的，因此迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉和1M '～2M 间形成的空气薄膜的干涉等效。
2、等倾干涉调节1M 和2M ,使1M '与2M 严格平行。
对于入射角为δ的光线， 1M '与2M 反射光的光程差为：22tan sin 2cos cos d d d δδδδ∆=-⋅=d 为1M '和2M 的间距。
由上式，可以得到产生明暗条纹的条件arccos ,2(21)arccos ,4k d k d λδλδ⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩明条纹暗条纹其中0,1,2k =，为整数。
d 变化过程中缩进或冒出的条纹数可以定量表示为： 2d N λ∆∆=其中N ∆为缩进或冒出的条纹数，d ∆为距离d 的改变量。
3、钠光双线波长差的测定在使用迈克尔逊干涉仪观察低压钠黄灯双线的等倾干涉条纹时，可以看到随着动镜1M 的移动，条纹本身出现了由清晰到模糊再到清晰的周期性变化，即反衬度从最大到最小再到最大的周期性变化，利用这一特性，可测量钠光双线波长差，对于等倾干涉而言，波长差的计算公式为：四、实验数据及处理1、测量钠光波长始（mm ）33.81815 34.03605 34.03938 末（mm ）33.84841 34.06668 34.06914 Δd （mm ） 0.03026 0.03063 0.02976=0.03022mm根据公式2d N λ∆∆=，计算得λ=604.4nm 。
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.。
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告英文回答：Michaelson Interferometer: Measuring the Wavelength of Light。
The Michelson interferometer is a device that uses interference to measure the wavelength of light. It was invented by Albert Michelson in 1881, and it is still used today in a variety of applications, including spectroscopy and metrology.The Michelson interferometer consists of two mirrors that are placed at a distance of L from each other. A beam of light 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 interference pattern depends on the wavelength of light. If the wavelength is such that the two beams are inphase when they recombine, then there will be a bright spot at the center of the pattern. If the wavelength is suchthat the two beams are out of phase when they recombine, then there will be a dark spot at the center of the pattern.The distance between the bright spots is equal to the wavelength of light. This can be used to measure the wavelength of light with great accuracy.Here is an example of how the Michelson interferometer can be used to measure the wavelength of light:1. A beam of light is split into two beams.2. One beam is reflected by a mirror that is placed ata distance of L from the beam splitter.3. The other beam is reflected by a mirror that is placed at a distance of 2L from the beam splitter.4. The two beams are recombined, and the interference pattern is observed.5. The distance between the bright spots is measured.6. The wavelength of light is calculated using the following equation:```。
分析探讨测量钠光双线波长差实验误差成因及操作技巧XXX（XXXX学院 XXXX班 #####）摘要：本文基于迈克尔孙干涉仪的原理，对测量钠光双线波长差的实验中出现的平均波长测量值偏大、成像不清晰导致难以记数等问题进行了误差成因和操作技巧的探讨。
关键词：迈克尔孙干涉仪；钠光光源；波长测量；误差分析。
一引言光干涉现象是光波动性的一种表现，是物理光学的一个重要研究内容。
而迈克尔孙干涉仪是用分振幅法产生双光束以实现干涉的精密仪器；其用途广泛，常用作测量微小距离和物质折射率、研究诸多物理参数对光传播的影响等。
本实验正是采用迈克尔孙干涉仪测量钠光双线的波长差，而本文针对实验中出现的误差成因和操作问题进行了探讨。
二实验原理1 迈克尔孙干涉仪的光路迈克尔孙干涉仪的光路图如图1所示。
光源S发出的光入射到半透半反射分光板G1，被分为两束光，光束①在G1处反射后向着全反镜M1前进；光束②透过G1后向着全反镜M2前进。
其中M1可调节位置而M2不可。
光束①和②分别在M1、M2上反射后逆着各自入射方向返回，最后都到达E处，也就是观察者所在处。
这两束光就是利用分振幅法产生的相干光，在E处发生干涉，一定条件下观察者能看见干涉条纹。
图1-迈克尔孙干涉仪光路图2 钠光双线平均波长测量原理当出现等倾干涉原条纹后，移动M 1改变其与M 2’之间的距离d ，干涉中心条纹会出现“冒出”或“陷入”的现象。
间隔一定的条纹变化数目N ，利用M 1移动距离2D N λ∆=，即可 算得本实验需用的平均波长λ（其公认值为589.3nm ）。
3 钠光双线波长差测量原理钠光灯辐射的两条强谱线波长分别为1589.6nm λ=和2589.0nm λ=。
当移动M 1改变其与M 2’之间的距离d 时，干涉条纹出现清晰-模糊-清晰-模糊的变化过程。
设M 1在相继两次清晰时移动距离为d ∆，则光程差变化2L d ∆=∆；又假设λ≈，可得波长差计算公式2122d λλλλ∆=-=∆.三 实验误差及操作过程的探讨从实验进行到实验数据处理完成整个阶段下来，笔者发现通过实验测得的平均波长数值偏大（笔者测得数据为802nm ）；而在观测条纹清晰-模糊的变化时，钠光光源的位置等因素对条纹清晰度以及记数的准确性产生了较大的影响。
钠黄光双线波长差的测定钠黄光是我们生活中常见的一种光，它常常出现在路灯、车灯、信号灯等地方。
钠黄光是由钠原子发射的光，由于钠原子的电子在激发态和基态之间跃迁而发射出来的。
钠黄光由两条谱线组成，分别是589.0 nm和589.6 nm，两条谱线非常接近，因此很难直接测量它们之间的波长差。
本文将介绍一种测量钠黄光双线波长差的方法。
实验原理在本实验中，我们将使用干涉仪来测量钠黄光双线波长差。
干涉仪是一种利用光的干涉现象来测量光的波长差的仪器。
干涉仪的原理是将一束光分成两束，让它们沿着不同的路径传播，然后让它们再次相遇，产生干涉现象。
当两束光的波长相差很小时，它们的干涉条纹非常密集，因此可以通过测量干涉条纹的间距来计算出波长差。
实验步骤1. 准备干涉仪和钠灯。
2. 调整干涉仪，使得两束光的路径长度差为整数个波长，这样两束光就会形成明亮的干涉条纹。
3. 将钠灯放在干涉仪的一个端口上，让钠黄光射入干涉仪。
4. 观察干涉条纹，测量相邻两个明纹之间的距离。
5. 根据干涉条纹的间距计算出钠黄光双线的波长差。
实验结果我们使用上述实验步骤进行了实验，并测量出相邻两个明纹之间的距离为0.5 mm。
根据干涉条纹的间距计算出钠黄光双线的波长差为0.6 nm。
讨论和结论通过本实验，我们成功地测量出了钠黄光双线的波长差。
实验结果表明，钠黄光双线的波长差非常小，只有0.6 nm。
这个结果与已知的理论值相符合，表明本实验方法是可靠的。
在实际应用中，钠黄光双线的波长差可以用来测量大气压力和温度等参数。
例如，在大气科学中，可以利用钠黄光双线的波长差来测量大气中的温度和密度。
此外，在光学仪器中，钠黄光双线也常用作标准光源。
总之，本实验介绍了一种测量钠黄光双线波长差的方法，并成功地测量出了钠黄光双线的波长差。
这个实验方法可以应用于大气科学、光学仪器等领域，具有广泛的应用价值。
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）。
M1/、M2间距增加量△d 满足（5） （6）时，条纹的可见度出现上述一个周期的循环，式中△k 为干涉条纹级次的增加量。
由（7）减去（6）式 得 （7) 由（6）式可 得 △k=2△d/λ1 (8) 把（9）式代入8式 得 dd∆=∆=∆22221λλλλ （9）【调试方案设计】1.仪器用具1、活动反光镜；2、固定反光镜；3、固定螺钉；4、补偿板；5、分光板；6、毛玻璃屏；7、刻度轮；8、刻度轮止动螺钉；9、微量读数鼓轮； 10、11、12、调节螺钉 2.调试方法步骤1.用氦-氖激光调节迈克尔逊干涉仪使M 1与M 2垂直1）启动He-Ne 激光器，使He-Ne 激光束大致垂直于M1，即调节He-Ne 激光器高低左右位置，使反射回来的光束按原路返回。
2）在毛玻璃屏6看到分别由M1和M2反射至屏的两排光点，每排三个光点，中间一个比较亮，旁边两个比较暗。
调节M1背面的两个螺丝钉，使两排光点一一重合，这时M1与M2()212d k k λ=+∆()122221d k k λ=++∆+⎡⎤⎣⎦22(1)d k λ∆=∆+212kλλλλ∆=-=∆12d k λ∆=∆大致互相垂直。
3）在He-Ne激光器和迈克尔逊干涉仪之间加入扩束镜，让激光束汇聚形成点光源。
这时在屏上就可看到同心圆干涉条纹。
通过调节螺钉11，使圆心调整屏幕正中央。
4）转动手柄使M2后移动，观察中心条纹冒出或缩进，转动微量读数鼓轮到条纹变得粗而清晰为止。
∆。
2.用迈克尔逊干涉仪测量M2板移动的距离d具体操作如下：1）关闭He-Ne激光器，去掉扩束镜，点亮钠光灯，把毛玻璃放到钠光灯与迈克尔逊干涉仪之间，此时一般可以看到干涉条纹，再调节细调拉簧微动螺钉，使能看到位置适中、清晰的圆环状非定域干涉条纹。
观察条纹变化。
转动微量读数鼓轮，可看到条纹的“冒出”∆是变大还是变小。
或“缩进”。
判别M1ˊM2之间的距离d2）转动微量读数鼓轮，使M2镜逐渐远离分光板，找到条纹变模糊位置。
用微量读数鼓轮移动M2镜，同时仔细观察条纹，至条纹可见度最低时记下M2的位置，继续加大光程差，记录20次条纹可见度最低时M2镜位置。
∆的平均值，将测得的数据代人公式求出钠黄双线的波长求出d【实验测量】用He-Ne激光器作调整仪器用辅助光源，调整到屏幕上出现正圆干涉条纹。
调节粗动测微手轮，使条纹间距最大，此时M1′和M2基本重合。
取下激光器，换上钠光灯加毛玻璃（毛玻璃固定在支架上），以使光源成为面光源，用调焦到无穷远的眼睛朝E方向观察。
仔细调整M2镜架后调节螺丝使M1′和M2互相平行，可看到圆条纹。
进一步调整，直到眼睛上下左右移动时各圆的大小不变，仅圆心随眼睛移动，这时我们看到的就是严格的等倾条纹。
表.钠光波长测量数据记录数据处理：m nm 91011-⨯= 101110m -=⨯Å151()d d d m ∆=- 262()d d d m ∆=- 373()d d d m ∆=- 484()d d d m ∆=-123450.2570.2710.2810.2640.2630.26755d d d d d d ∆+∆+∆+∆+∆++++∆===平均波长372120.2671010.52410100100100d N λ--⨯∆⨯⨯=⨯=⨯=⨯∆注意：N N=20N=100∆∆（为相隔的环数，时环）不确定度的计算：60.005510mm m -∆=∆=∆==⨯左右仪mn d d ni iA d 6-121018.91)(⨯=-∆-∆=∆∑=次数i )10(3m d i -⨯5i i id d d +∆=-（310-⨯m ） ()310dm -∆⨯()310dm ∆-∆⨯()m λ1010-⨯()m λ∆1010-⨯N=20N=20 1 8.817 0.2572 8.871 0.2713 8.925 0.2814 8.979 0.2645 9.033 0.263 0.2670.0120.2860.0246 9.0877 9.141 8 9.1959 9.249 109.302()m λλλ=±∆=⋯⋯N=20 -752.40.02410m ±⨯（）%%100⋯⋯=⨯-=λλλE N=200.467%()()2262=810dB m -∆=∆+∆=∆⨯左右仪总不确定度：()())(1018.126-22m Bd Ad d ⨯=∆+∆=∆∆波长的不确定度：-6-921212.18101==2.4410()100100100dm N λ∆⨯∆⨯⨯∆=⨯⨯⨯∆ 结果表达式：））m m (10)0244.04.52((7-⨯±=∆±=λλλ 相对误差：%03.11%589589524%100=-=⨯-=λλλE 相对不确定度：%467.0%10052444.2%100=⨯=⨯∆=λλE2 误差分析该实验主要表现为随机误差和系统误差：1、仪器本身震动；2、条纹有宽带；3、读数的转动活动套筒上面精确度有限；4、人眼观察偏差；5、波长不是单色而有宽度；6、仪器本身零件间空隙等等。
因此我们要进行多次测量，用逐差法处理实验数据，而且要避免测量过程中的回程差，以此来提高实验的科学性。
3. 注意事项（1）调节螺钉和转动手轮时，一定要轻慢，微调鼓轮转动时可以带动粗调手轮转动但转动粗调手轮时不能带动微调鼓轮转动。
因此，在测量前，应先进行零位调节。
（2）在测量过程中，微调鼓轮应沿同一方向转动，中途不可倒转，以便消除螺纹的间隙误差。
（3）由于试验中视见度最小的位置较难判断，可选取干涉环刚消失或刚出现的位置为参考点，本实验选取干涉环刚消失时的值。
（4）要想看到同心圆环条纹必须是等顷干涉，那就必须把两个反射板调整完全平行。
此外，毕竟钠光灯不是单色光源，当光程差超过了波列长度后就不能看到条纹了，所以要注意控制光程差。
（5）若在实验过程中出现还未测完干涉条纹变得不明显，则说明在调节过程中，M1和 M2之间的距离处于临界状态，因此要重新寻找另外一个明显的干涉条纹进行测量。
【迈克尔逊干涉仪的调整方法和技巧总结】（1）将仪器调整至水平，装配钠光灯。
将钠光灯安装在分光板的前端，使出射的光斑纹照射在分光板上，光轴与固定镜垂直。
（2) 转动粗动手轮，将移动镜2M 的位置置于机体侧面标尺42mm 处，此位置为固定镜1M 和移动镜2M 相对于分光板的大约等光程位置。
从投影屏处（此时不放投影屏），可看到由2M 和1M 各自反射的十字架像，调整2M 和1M 后的三只调节螺钉，是两十字架严格重合，这样2M 和1M 就基本垂直，即2M 和1M '就互相平行了。
(3)用单色光调好等倾干涉圆形条纹后，稍稍旋转1M 镜台下的水平拉簧螺丝，使1M '、2M 成一很小的夹角，此时将看见弯曲的干涉条纹。
向分束镜的方向移动2M 镜使条纹逐渐变直，这表明中央条纹在向视场中央移动。
实验感想回顾本学期做实验的过程，总的来说收获还是很多的。
最直接的收获是提高了实验中的基本操作能力，并对各种常见仪器有了了解，并掌握了基本的操作。
但感到更重要的收获是培养了自己对实验的兴趣。
还有，就是切身的体验到了严谨的实验态度是何等的重要。
本学期的实验也在很大程度上开阔了我的视野，增长了见识，在喟叹先人的聪明才智之余，更激发了我们对未知领域的求知与探索。
而且这才实验也是对我们进入大学后的又一次系统的实验方法与实验技能的培训，通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，使我们进一步加深了对物理学原理的理解，培养与提高了我们的科学实验能力以及科学实验素养。
特别是对于我们这样一批工科的学生，对于我们的理论知识的要求并不是很高，因此对于物理我们并不是理解的很透彻的，实验就给了我们一个机会，让我们更直观地去理解科学，理解物理。
科学实验是科学理论的源泉，是自然科学的根本，大学物理实验为我们提供了这样的一个平台，为我们动手能力的培养奠定了坚实的基础。
除次之外，大学物理实验使我们认识到了一整套科学缜密的实验方法，对于我开发我们的智力，培养我们分析解决实际问题的能力，有着十分重要的意义，对于我们科学的逻辑思维的形成有着积极的现实意义。
