迈克耳逊干涉仪的调节与使用

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1、第四节Michelson interferometer 小议链接3G1G2M1M211 22光源d小议链接31了解迈克尔逊干涉仪的干涉原理 和结构，学习调节方法。2观察干涉条纹，并用非定域干涉 条纹测量He-Ne激光的波长。定域干涉扩展光源点点 光光 源源 非非 定定 域域 干干 涉涉非非 定定 域域 干干 涉涉AG1SS A0点光源（M1 / M2）点点 光光 源源光源（M1 / M2）当d 增大时，当d 减小时，环缩进。圆心处对于第k级亮纹：环冒出。测量公式 ： AA02d1.观察各种情况下干涉条纹的变化,记录并分析。2.用非定域干涉条纹测量He-Ne激光的波长，要求波长精度 ，自行设计实

2、验方案。3.求出百分误差。（约定真值： ）注意：消除视差避免空程差 小议链接3（约定真值： ）小议链接31. 迈克尔逊干涉仪是否需要调水平？如何调节？2. 两束光的光程差什么样的范围合适？3. 激光器因放置到什么高度合适？是否需要水平？调节需要注意什么？5. 短焦距透镜何时放入光路中？4. 怎样判断是否形成干涉？6. 圆环偏心怎么办？M1和M2处于什么样的位置关系可以获得同心圆环 ？7. 测量前如何消除视差和空程误差，测量中怎样避免空程误差？8. 想一想：（1）迈克尔逊干涉仪需要调零吗？（2）记录的数据实质上是什么？1. 利用干涉仪测气体折射率2. 用迈克耳逊干涉仪测气流光 源探测器黑匣子反射

3、镜探测器样品光纤聚焦器光纤耦合器电子系统 低相干光源电子系统计算机1、不能直视激光器。2、调整各部件用力要适当，均匀缓慢，不可强旋硬拌。3、各光学表面不可用手触摸，更不允许擦拭！4、（1）调零选定方向时，首先要判断动镜M1与前端的距离。（2）测量时只能向一个方向旋转微动鼓轮移动，避免螺距差5、使用完毕，适当放松M1和M2的螺钉和拉簧，避免弹性疲劳。分波面法小结薄膜的形状erR生 活 所 见解 释 自 然 现 象 5、高反镜、高透镜（增透膜、增反膜）4、滤光片3、眼镜片上的膜层2、肥皂泡1、马路、水面上油膜测细测细 小直径、厚度、微小变变化h待测块规标准块规平晶测测表面不平度等厚条纹待测工件平晶

4、检验检验 透镜镜球表面质质量标准验规待测透镜暗纹应用1. 干涉的实现。 2. 光源的形状、薄膜的形状。用牛顿环测平凸透镜的曲率半径迈克耳逊干涉仪的调节与使用干涉条纹的特点、定域性？杨氏双缝干涉光源与干涉条纹的定域定域干涉非定域干涉面光源照射平行光入射两点光源（单色、相干）球面波干涉不局限于某一特定区域 非定域干涉牛顿环erR点光源扩展光源干涉局限于某一特定区域小结小结用牛顿环测透镜的曲率半径迈克耳逊干涉仪的调节与使用混合型干涉、分振幅干涉 点光源 ，非定域干涉等厚、分振幅干涉 扩展光源 ，定域干涉全息照相实验 测波长测透镜球面的半径R被检体被检体被检体被检体标准透镜 检验透镜球表面质量1. 总

5、成绩=平时实验成绩+最终考试的成绩（各占一定例） 2. 仪器登记本必需填写。仪器登记是实验操作的凭证之一，没有登记者，相应的扣 除实验操作成绩。要求：一人一组（同一日期实验，必需时间段要分开）， 每做一个实验（换一套仪器），需登记一次。 3. 实验日期，组别（可写在学号的后面）等信息填写完全。 4. 请假必须有请假条，无特殊情况不允许请假。如有请假 需把实验及实验报告及时补上，否则不能参加最终考试。 5. 实验完毕后，整理仪器等方可离开。养成规范、严谨的良好习惯！实验室注意事项 这周及需补交的报告：下周一早上7：308：00 间，务必交来。实验报告 1.实验名称 2.实验目的 3.仪器设备（名

6、称、型号、规格、量程） 4.预习思考题 5.实验原理（实验内容相关）：简明扼要，必要时需画出示意图，重要公式中物理量要加以详细 的文字描述。 6.实验步骤：（1）预习报告中操作步骤若与实验实际不符，应重新写出详细、具体真实的实验操作步骤。（2）设计性实验，设计方案及思路必须按要求写入实验报告，并要有具体公式推导过程及结论 （如迈克尔逊干涉仪实验确定K的取值）。（3）现象的描述:实验过程中所有的实验现象都要做好记录描述于实验报告中，并给予定性和定 量的分析。 7.数据处理（1）在数据处理时，应把每个实验的数据重新整理后画出表格，写在实验报告中。（2) 按实验要求，完成实验内容。（如：求出霍尔器件

7、灵敏度KH ， He-Ne激光的波长，平凸 透镜的曲率半径R）。（3）作图：图的名称，横纵坐标代表的物理量及其单位、（注意：因变量为纵坐标，自变量为横坐标，且与原始数据一致、比例适当且作图曲线要平滑。图最好粘贴于实验报中， 以免丢失。 8.思考题 9.结果分析与讨论（误差分析）（1）定量分析（不确定度、百分误差等）。 （2）定性分析讨论（包括本实验的误差来源及其减小方法等）。 注意：（1）原始数据：实验时，一周次所有实验的原始数据记录表格及相应的实验参数（如波 长，B和IM的关系值）统一写在实验报告纸的最后一页。光波等倾干涉等厚干涉迈克尔干涉仪补偿板的作用是什么？ 对于白光干涉，补偿板是必须的

8、，否则每种波长 的光程差都不一样，条纹重叠的结果就是根本看 不到任何干涉条纹。 起到一个光程补偿的作用。 如果光源是单色光， 这种补偿并非必要，因为光束1（往上的那束光） 经过分光镜所增加的光程，完全可以由光束2（往 右的那束光）在空气中的行程来补偿。但是对于 白光光源，因为玻璃有色散，不同波长的光有不 同的折射率，通过玻璃板时所增加的光程不同， 无法用空气中的行程补偿，因而观察白光条纹时 ，补偿板不可缺少。 通常迈克尔干涉仪光路中都有一块平行 于分光镜G的用于光程补偿的玻璃板， 如果没有使用，对测量结果有无影响？ 这个看你用什么光测，对于单色光测量， 补偿板可以不要。那部分光程差可以从其 它部分补上，测量结果的绝对值改变了， 相对值没有任何变化。而测量中我们实际 更关注的是相对值，而不是绝对值，所有 对于测纳光波长这样的实验，补偿板可以 不要。 但是对于白光干涉，补偿板是必须 的，否则每种波长的光程差都不一样，条 纹重叠的结果就是根本看不到任何干涉条 纹。