本科学生设计性实验报告
项目组长＿＿学号＿＿＿
成员
专业＿通信工程＿班级＿
实验项目名称＿大学物理实验教程＿＿＿＿＿＿
指导教师及职称＿＿罗建国＿＿＿＿＿＿＿＿
开课学期至＿学年＿二＿学期
上课时间 2011 年 6 月 1 日
一、实验设计方案
实验名称：迈克尔逊干涉仪的调整与使用 实验时间：2010.11.15
1、实验目的：
1. 了解迈克尔逊干涉仪的结构，学习调节和使用方法；
2．观察不同定域状态的干涉条纹；
3.测量单色光的波长；
4.观察光源的光谱分布影响干涉条纹清晰程度的现象；
5.测量钠光的谱线间隔和相干长度。
2、实验场地及仪器、设备和材料：
枫林园物华楼W210、迈克尔逊干涉仪、半导体激光器、钠光灯、短焦距凸镜。
3、实验思路（实验内容、数据处理方法及实验步骤等）：
实验原理：
迈克尔逊干涉光路如图所示：
m
d ∆∆=2λ λ ---- N
e He -激光的波长、单位为纳米。
d ∆---- 动镜1M 移动的距离，单位为毫米。
m ∆---- 干涉条纹冒出（或缩进）的环数。
实验过程：
1．熟悉仪器
对照仪器，仔细阅读仪器介绍部分内容，
掌握本仪器调节使用的注意事项。充分理解各部件作用，以便正确、顺利地进行操作。
2．调节
（1）仪器水平调节
安置迈克逊干涉仪，使其机械平面（即导轨）大体垂直桌子边缘，调迈克逊干涉仪水平（旋底座三个调节螺丝）目测水平即可。
（2）读数系统调节
同时转动粗动轮和微动轮使其能啮合，测量时，为避免空程误差，在测量同一组数据中，所有读数必须由微动轮沿同一方向转动获取。
（3）光源调节
放置 Ne He -激光器，使光源 S 与分光板1G 反射镜2M 的中心大致等高，且三者的连线一致垂直2M 镜（目测即可），开启激光电源、顺着激光束看去，激光点正好落在
分光板1
G的中部，且检查光点是否落在1
M反射镜的中部。
M、2
（4）调出等倾干涉圆环
1）转动手轮，尽量使1
M两反射镜距分束板后表面反射膜C的距离相等;
M、2
2）粗调2
M镜垂直1
M镜:
M镜，使2
①实验室已将1
M镜背面的三个调节螺M镜面法线调至与丝杆水平，实验者不要动1
丝，此时第①条光线经反射后返回与光源基本重合，目测即可。
②放置接收屏使平面反射镜（新仪器接收屏在图中E处的位置），在接收屏上可以看见几个圆的光点，调节2
M镜背面三个螺丝使接收屏上两个最亮的光点完全重合（视场中还有较暗的光点它们与调整无关），此时第②条光线与第①条光线重合。
3）细调2
M镜严格相互垂直:
M、2
M,使1
①放扩束镜于光源S与1
G板的中心等高，前后、
G板之间，使扩束镜的中心大致与1
左右移动扩束镜，使1
G板进行比较）此时眼睛G板上激光光斑最强最亮，（用白纸靠近1
可以看到接收屏上的干涉条纹。
②调2
M作细致调节调出等倾干涉圆环，并M镜台下的水平与垂直拉簧螺丝，对2
将圆心调到视场的中心，且条纹间距适中，移动1
M时圆心应保持不动。
3．测量及观察
（1）测 He-Ne激光波长。观察环形条纹由中心向外“冒出”或由外向内“缩进”现象，记录干涉条纹“冒出”或“缩进”50条（K
=50）相对应的d值，如此连续6次，记录于数据表格中。
（2）调节和观察等厚干涉现象。观察条纹的疏密变化。把干涉条纹间距调到 1mm左右，观察在移动1
M可动镜时干涉条纹弯曲程度有怎样的变化。
（3）用日光作光源，置日光台灯于1
G分束板前方，转动微动轮用眼直接观察白光源产生的彩色干涉条纹。
指导老师对实验设计方案的意见：
指导老师签名：年月日
二、实验结果与分析
1、实验目的、场地及仪器、设备和材料、实验思路等见实验设计方案
2、实验现象、数据及结果
实验现象：可以看到很多干涉条纹，旋转干涉仪按钮调节干涉条纹可以看到条纹的吞吐
1．用逐差法求实验λ值，用不确定度将结果表示成
λσλλ±==626.8±24.2（nm ）
2．实验λ与公认λ相比较求相对误差E
公认λ=632.8纳米（nm ）
E=(632.8-626.8)/632.8⨯100%=0.95%
3、对实验现象、数据及观察结果的分析与讨论：
由实验所测得的钠光波长和公认的波长数值上没有太大的差距，之所以不相同是因为实验本身就是有误差的，再加上实验测数据时候的误差使得波长的实验值和公认值略有不同。实验有误差是允许的。每次调节螺丝观察条纹的吞吐变化，并且隔50环就记录一次数据，这需要相当的细心和认真读数
4、结论：
本次实验由于老师已经帮忙调好迈克尔逊干涉仪，为我们省去了很多时间，我们只要稍稍调节仪器在读数的时候能够清晰地看到干涉条纹，使得我们能够很好很快的记录数据。根据实验记录数据，我们依照处理数据的公式得出了单色光钠光的实验波长，实验发现测得的波长和公认的波长有一点误差，但在误差允许范围之内，所以此次实验的目的还是达到了的。
5、实验总结
⑴本次实验成败之处及其原因分析：实验要成功一定要调好迈克尔逊干涉仪。
⑵本实验的关键环节及改进措施：
①做好本实验需要把握的关键环节：
1、迈克尔逊干涉仪是非常精密的光学仪器，不许用手触摸各光学元件，也不许用任何东
西擦拭；
2、调节好迈克尔逊干涉仪，使得能够清晰地观察到干涉条纹；
3、为使测量结果准确，避免螺旋空转引入误差，在测量前必须调整零点；调好了零点后，
应将微动手轮按调整零点的方向转动，直到干涉条纹开始均匀变化时，再沿同一方向进行单向测量。
②若重做本实验，为实现预期效果，仪器操作和实验步骤应如何改善：
