迈克尔逊干涉仪的调整与使用实验报告
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迈克尔逊干涉仪的使用实验报告
实验目的,通过使用迈克尔逊干涉仪,观察干涉条纹的形成和
变化,掌握干涉仪的使用方法,并对光的干涉现象有更深入的理解。
实验仪器,迈克尔逊干涉仪、激光器、透镜、分束板、反射镜等。
实验步骤:
1. 将激光器放置在迈克尔逊干涉仪的一端,并调整激光器使其
垂直照射到分束板上。
2. 调整分束板和反射镜,使激光光束分为两束,分别经过不同
的光程后再次汇聚在一起。
3. 观察在干涉仪的屏幕上出现的干涉条纹,并记录下其形态和
变化。
4. 调整干涉仪的光程差,观察干涉条纹的变化规律。
5. 根据实验结果,分析干涉条纹的形成原理和光的干涉现象。
实验结果:
在实验中观察到了清晰的干涉条纹,随着光程差的变化,干涉条纹的间距和形态也发生了变化。
通过实验数据的分析,得出了干涉条纹的形成是由于光的相位差引起的,光程差的变化导致了干涉条纹的移动和变化。
实验结论:
通过本次实验,我对迈克尔逊干涉仪的使用方法有了更深入的了解,也对光的干涉现象有了更清晰的认识。
同时,通过实验数据的分析,我对干涉条纹的形成原理有了更深入的理解,这对我今后的学习和研究将有很大的帮助。
存在问题及改进方案:
在实验过程中,我发现调整干涉仪的光程差比较困难,需要更加细致的调整和操作。
下次在实验中,我会更加细心地调整仪器,以获得更精确的实验数据。
自查人:(签名)日期:。
迈克尔逊干涉仪的使用实验报告
实验目的,通过使用迈克尔逊干涉仪,观察干涉条纹的形成及
其变化规律,加深对干涉现象的理解。
实验仪器与材料,迈克尔逊干涉仪、激光器、准直透镜、半反
射镜、平台、调节螺丝等。
实验步骤:
1. 将迈克尔逊干涉仪放置在水平平台上,并调整好仪器的位置。
2. 用激光器照射光线到准直透镜上,使其成为平行光。
3. 将平行光照射到半反射镜上,使其一部分光线反射到一面平
板上,另一部分光线透射到另一面平板上。
4. 调节半反射镜和平板的位置,使得两路光线相互干涉。
5. 观察在干涉仪屏幕上出现的干涉条纹,并记录其形状和变化
规律。
实验结果与分析:
在实验中,我们观察到了在迈克尔逊干涉仪屏幕上出现的清晰的干涉条纹。
随着半反射镜和平板的微小调节,我们发现干涉条纹的间距和形状会发生变化。
通过仔细观察和记录,我们发现了干涉条纹的规律,并且加深了对干涉现象的理解。
自查与总结:
在实验过程中,我们需要仔细调节仪器,以确保干涉条纹的清晰度和稳定性。
同时,观察和记录干涉条纹的变化规律也需要耐心和细心。
在今后的实验中,我们需要更加熟练地操作迈克尔逊干涉仪,加深对干涉现象的理解,并且在实验中更加注重数据的准确性和实验结果的分析。
通过这次实验,我们对干涉现象有了更深入的认识,也掌握了使用迈克尔逊干涉仪的技巧和方法。
迈克耳孙干涉仪的调节和使用实验报告各位朋友,今天咱们来聊聊那个神奇的小玩意——迈克耳孙干涉仪。
这个家伙,可不仅仅是个光学仪器那么简单,它可是科学家们用来研究光的神奇工具呢!想象一下,你面前摆着一个大大的镜子和一堆五彩斑斓的光。
镜子就像是一面哈哈镜,把那些五彩斑斓的光照得七扭八歪的。
而那些乱七八糟的光,就像是一群调皮捣蛋的小精灵,在镜子里跳来跳去。
这时候,科学家们拿出了他们的魔法棒——迈克耳孙干涉仪。
这玩意儿啊,就像是一个超级大镜子,能把那些调皮捣蛋的小精灵都照得清清楚楚。
科学家们只要轻轻一调整,那些调皮捣蛋的小精灵就乖乖地排成一排,整整齐齐地站在了镜子前面。
现在,咱们就来说说怎么用这个神奇的小东西。
你得把那些调皮捣蛋的小精灵——也就是激光,调到一起。
调好之后,科学家们就会把镜子对准那些调皮捣蛋的小精灵。
然后,他们就开始用迈克耳孙干涉仪来观察这些调皮捣蛋的小精灵。
你们看,那些调皮捣蛋的小精灵在镜子里跳来跳去,就像一群小精灵在跳舞一样。
科学家们通过迈克耳孙干涉仪,就能清楚地看到这些调皮捣蛋的小精灵的位置和运动轨迹。
这个过程就像是给那些调皮捣蛋的小精灵们拍了一张张清晰的照片。
科学家们通过这些照片,就能了解到这些调皮捣蛋的小精灵的运动规律和性质。
这个过程可不简单。
科学家们得小心翼翼地调整迈克耳孙干涉仪,确保那些调皮捣蛋的小精灵都能被照得清清楚楚。
还得时刻关注那些调皮捣蛋的小精灵的反应,确保不会因为操作不当而影响到实验结果。
迈克耳孙干涉仪就像一个神奇的魔术师,它能让那些调皮捣蛋的小精灵在镜子里跳来跳去,还能清晰地看到它们的运动轨迹。
科学家们通过这个神奇的小东西,就能了解到那些调皮捣蛋的小精灵的运动规律和性质。
所以啊,下次当你看到那些五颜六色的激光在镜子里跳来跳去的时候,别以为它们只是在做游戏哦。
它们是在和科学家们玩一场精彩的“捉迷藏”呢!。
迈克尔逊干涉仪的调整与使用姓名:赵云专业:班级:学号:实验日期:2007-9-1下午实验教室:5204 指导教师:【实验名称】迈克尔逊干涉仪的调整与使用【实验目的】1.了解迈克尔逊干涉仪的干涉原理和迈克尔逊干涉仪的结构,学习其调节方法;2.调节非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉条纹,了解非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉的形成条件及条纹特点;3.利用白光干涉条纹测定薄膜厚度。
【实验仪器】迈克尔逊干涉仪(20040151),He-Ne激光器(20001162),扩束物镜【实验原理】1.迈克尔逊干涉仪图1是迈克尔逊干涉仪的光路示意图G 1和G2是两块平行放置的平行平面玻璃板,它们的折射率和厚度都完全相同。
G1的背面镀有半反射膜,称作分光板。
G2称作补偿板。
M1和M2是两块平面反射镜,它们装在与G1成45º角的彼此互相垂直的两臂上。
M2固定不动,M1可沿臂轴方向前后平移。
由扩展光源S发出的光束,经分光板分成两部分,它们分别近于垂直地入射在平面反射镜M1和M2上。
经M1反射的光回到分光板后一部分透过分光板沿E的方向传播,而经M2反射的光回到分光板后则是一部分被反射在E方向。
由于两者是相干的,在E处可观察到相干条纹。
光束自M1和M2上的反射相当于自距离为d的M1和M2ˊ上的反射,其中M2ˊ是平面镜M2为分光板所成的虚像。
因此,迈克尔逊干涉仪所产生的干涉与厚度为d、没有多次反射的空气平行平面板所产生的干涉完全一样。
经M1反射的光三次穿过分光板,而经M2反射的光只通过分光板一次,补偿板就是为消除这种不对称性而设置的。
双光束在观察平面处的光程差由下式给定:Δ=2dcosi式中:d是M1和M2ˊ之间的距离,i是光源S在M1上的入射角。
迈克尔逊干涉仪所产生的干涉条纹的特性与光源、照明方式以及M1和M2之间的相对位置有关。
2.等倾干涉如下图所示,当M2与M1严格垂直,即M2ˊ与M1严格平行时,所得干涉为等倾干涉。
干涉条纹为位于无限远或透镜焦平面上明暗的同心圆环。
迈克尔逊干涉仪的调节和使用实验报告一、仪器调节1.调整镜面平行度:首先放置迈克尔逊干涉仪的光源,然后用手将光源移动,调整反射平面镜的角度,使光线在迈克尔逊干涉仪的整个光路中都能自由传播。
2.调整分束镜:使用一张透明的玻璃片将光线分束,再观察平行光束通过分束镜后是否能刚好落在平面镜的表面上,如果不能,则需要调整分束镜的位置,直到两束光线都能够平行而且刚好敲在平面镜上。
3.调整反射镜:迈克尔逊干涉仪中的反射镜有一个活动镜面,需要调整其位置,使两束光线在平面镜上反射时能够准确地再次合成一束光线,从而形成干涉现象。
4.调整干涉条纹:最后,可以在观察屏幕上是否能够清晰地看到干涉条纹,在实验过程中可以适当调整光源的位置或者调整反射镜的倾斜角度,以获得更好的干涉效果。
二、实验使用1.实验准备:首先设置好迈克尔逊干涉仪,并确保调节好仪器,使光线能够正常穿过仪器。
2.实验操作:将待测光源置于迈克尔逊干涉仪的一个光路中,调整干涉仪中的反射镜位置,使干涉条纹清晰。
然后,改变待测光源的位置,测量干涉条纹的移动量,利用已知的反射器间距和探测器移动的距离,可以计算得到光的速度。
3.数据处理:使用测得的数据和已知的仪器参数,进行计算和分析。
根据测得的干涉条纹移动量和已知的反射器间距,利用干涉仪的原理和公式,计算得到光的速度。
5.讨论和结论:根据实验结果,对实验中的不确定因素进行讨论,并得出结论。
如果实验结果与理论值一致,说明测量方法正确并且仪器使用正常;如果存在差异,可以分析差异的原因,并进一步完善实验方法或改善仪器使用的条件。
总之,迈克尔逊干涉仪是一种常见的用于测量干涉现象的仪器,通过调节和使用可以进行光速测量、薄膜厚度测量等实验。
在进行实验操作时,需要注意仪器的准确调节和数据的准确处理,以确保实验结果的可靠性。
实验六 迈克尔逊干涉仪的调整和使用实验性质:综合性实验 教学目的和要求:1. 了解迈克尔逊干涉仪的原理并掌握调节方法;2. 观察等倾干涉条纹的特点;3. 测定He-Ne 激光的波长。
教学重点与难点:对迈克尔逊干涉仪的工作原理与等倾干涉概念的理解;本实验仪器的正确调节与使用以及正确记录有效数字。
一.检查学生的预习情况检查学生预习报告:内容是否完整,表格是否正确。
二.实验仪器和用具:迈克尔逊干涉仪,氦氖激光器、毛玻璃屏 三.讲解实验原理:(一)实验仪器介绍1. 迈克尔逊干涉仪的构造迈克尔逊干涉仪的构造如图33-1。
其主要由精密的机械传动系统和四片精细磨制的光学镜片组成。
1G 和2G 是两块几何形状、物理性能相同的平行平面玻璃。
其中1G 的第二面镀有半透明铬膜,称其为分光板,它可使入射光分成振幅(即光强)近似相等的一束透射光和一束反射光。
2G 起补偿光程作用,称其为补偿板。
1M 和2M 是两块表面镀铬加氧化硅保护膜的反射镜。
2M 是固定在仪器上的,称其为固定反射镜,1M 装在可由导轨前后移动的拖板上,称其为移动反射镜。
迈克尔逊干涉仪装置的特点是光源、反射镜、接收器(观察者)各处一方,分得很开,可以根据需要在光路中很方便的插入其它器件。
1M 和2M 镜架背后各有三个调节螺丝,可用来调节21M M 和的倾斜方位。
这三个调节螺丝在调整干涉仪前均应先均匀地拧几圈(因每次实验后为保证其不受应力影响而损坏反射镜都将调节螺丝拧松了),但不能过紧,以免减小调整范围。
同时也可通过调节水平拉簧螺丝与垂直拉簧螺丝使干涉图像作上下和左右移动。
而仪器水平还可通过调整底座上三个水平调节螺丝来达到。
图11 ——主尺2 ——反射镜调节螺丝3 ——移动反射镜1M4 ——分光板1G5 ——补偿板2G6 ——固定反射镜2M7 ——读数窗 8 ——水平拉簧螺钉 9 ——粗调手轮10——屏11——底座水平调节螺丝确定移动反射镜1M 的位置有三个读数装置:①主尺——在导轨的侧面,最小刻度为毫米,如图:②读数窗——可读到0.01mm,如图:③带刻度盘的微调手轮,可读到0.0001mm,估读到105 mm,如图:2.迈克尔逊干涉仪的光路迈克尔逊干涉仪的光路如图2。
迈克尔孙干涉仪的调整及使用实验报告一、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整方法。
3、观察等倾干涉和等厚干涉条纹,并测量激光的波长。
二、实验原理迈克尔孙干涉仪是一种分振幅干涉仪,它通过将一束光分成两束,经过不同的光程后再重新汇合发生干涉。
等倾干涉:当两臂的光程差只取决于入射光的入射角时,会产生等倾干涉条纹。
此时,干涉条纹是一组同心圆环,圆心处光程差为零。
等厚干涉:当两臂的光程差只取决于反射镜的位置时,会产生等厚干涉条纹。
此时,干涉条纹是平行于反射镜交线的直条纹。
根据光的干涉原理,光程差与干涉条纹的移动量之间存在关系,可以通过测量干涉条纹的移动量来计算光的波长。
三、实验仪器迈克尔孙干涉仪、HeNe 激光器、扩束镜、观察屏。
四、实验步骤1、仪器调节调节迈克尔孙干涉仪的底座水平,使干涉仪处于水平状态。
调节粗调手轮,使动镜大致处于导轨的中间位置。
调节微调手轮,使干涉条纹清晰可见。
2、观察等倾干涉条纹装上扩束镜,使激光束扩束后照射到迈克尔孙干涉仪上。
缓慢旋转微调手轮,观察等倾干涉条纹的形成和变化。
3、观察等厚干涉条纹调节动镜,使两臂光程差逐渐减小,观察等厚干涉条纹的出现。
4、测量激光波长记录初始位置的读数。
沿某一方向缓慢旋转微调手轮,使干涉条纹移动一定数量,记录此时的读数。
根据读数的变化和干涉条纹的移动量,计算激光的波长。
五、实验数据及处理1、测量数据初始位置读数:d₁=_____移动后位置读数:d₂=_____干涉条纹移动数量:N =_____2、数据处理光程差的改变量:Δd = d₂ d₁因为光程差的改变量与干涉条纹的移动量之间的关系为:Δd =Nλ/2所以激光的波长:λ =2Δd / N六、实验误差分析1、仪器误差迈克尔孙干涉仪的两臂长度不完全相等,会引入一定的误差。
读数装置的精度有限,可能导致读数误差。
2、环境误差实验环境中的振动和气流可能会影响干涉条纹的稳定性,从而导致测量误差。