迈克尔逊干涉仪实验报告数据处理篇一：迈克尔逊干涉仪实验报告 迈克尔逊干涉仪的调整与应用 1. 原始数据及处理 1.1 测量钠光灯波长（?Na?589.3nm） 不确定度计算： ?A?2.48?x ?mm, ?B?0.00004mm ?U?d?mm U?? U2 U?d=4.4nm,Ur????100%=0.74%. ?N? 1.2 双线的波长差：??Na?0.59nm 2．思考题及分析： 2.1、为什么白光干涉不易观察到？ 答：两光束能产生干涉现象除满足同频、同向、相位差恒定三个条件外，其光程差还必须小 于其相干长度而白光的相干长度只有微米量级，所以只能在零光程附近才能观察到白光干涉 2.2、为什么M1和M2没有严格垂直时，眼睛移动干涉条纹会吞吐？ 答：因为没有严格垂直时，会形成一个披肩状的光学腔各处的光程差不相同，其干涉条纹 的级数也会不同所以眼睛移动时，干涉条纹会吞吐 2.3、讨论干涉条纹吐出或吞入时的光程差变化情况 答：吞入时，光程差变小而吐出时，光程差则变大 2.4、为什么要加补偿板？ 答：因为分束板的加入，使其中一路光束比另一光束附加了一定的光程。
所以加入与分束板 厚度相同的补偿板来补偿这部分光程差 2.5、如何设计一个实验，利用迈克尔逊干涉仪测玻璃的折射率？ 答：以白光发生干涉现象时，确定零光程处测定在光路中加入玻璃与否，白光产生干涉时 M2镜移动的距离再根据所加入玻璃的厚度，计算出玻璃的折射率 2.6、试根据迈克尔逊干涉仪的光路，说明各光学元件的作用，并简要叙述调出等倾干涉、 等厚干涉和白光干涉条纹的条件及程序． 答：分束板：将光束分为两路光束补偿板：补偿因分束板产生的光程差粗调螺丝：调节 使其与M1镜大致垂直细调拉丝：精密调节M2镜的方位，使使其与M1M2镜的方位， 镜严格垂直鼓轮：调节M2镜的位置，使光学腔的厚度改变 等倾干涉：光学腔应严格平行等厚干涉：此时光学腔为披肩状白光干涉：零光程处 附近 2.7、如何利用干涉条纹“吞”、“吐”现象，测定单色光的波长? 答：数一定量的“吞”或“吐”，再根据公式??2?d?N计算 2.8、在根据干涉条纹视见度周期变化的规律测定钠双线波长差的方法中，你是如何理解视 见度的变化规律？ 答：因为双波长产生明暗条纹的位置有一定的差异，当双波长的明条纹正好重合时，此时的 视见度最大。
而当一波长的明条纹与另一波长的暗条纹重合，此时的视见度最小所以视见度是周期变化的 2.9、试总结迈克尔逊尔涉仪的调整要点及规律． 答：调整要点：1、粗调时，尽量使两像点重合在一起，为后面的细调节省时间2、细调时， 朝吞吐减少的方向调，需耐心及细心3、鼓轮测量前须调零，且朝同一方向调节，以免产生空回误差4、做白光干涉实验，调粗调鼓轮，使干涉条件不断地在吞，此时即为向零光程位置调节 2.10、在观测等倾干涉条纹，使M1与M2逐渐接近时，干涉条纹将越来越疏，试描述并说明 在零光程处所观察到的现象． 答：零光程处，两反射镜产生的光学腔重合此时相当于一个反射镜，不会产生干涉条纹观察到的现象应为一片明亮篇二：“迈克尔逊干涉仪”实验报告 “迈克尔逊干涉仪”实验报告 【引言】 迈克尔逊干涉仪是美国物理学家迈克尔逊发明的1887年迈克尔逊和莫雷否定了“以太”的存在，为爱因斯坦的狭义相对论提供了实验依据迈克尔逊用镉红光波长作为干涉仪光源来测量标准米尺的长度，建立了以光波长为基准的绝对长度标准，即1m=1 553 164．13个镉红线的波长在光谱学方面，迈克尔逊发现了氢光谱的精细结构以及水银和铊光谱的超精细结构，这一发现在现代原子理论中起了重大作用。
迈克尔逊还用该干涉仪测量出太阳系以外星球的大小 因创造精密的光学仪器，和用以进行光谱学和度量学的研究，并精密测出光速，迈克尔逊于1907年获得了诺贝尔物理学奖 【实验目的】 （1）了解迈克尔逊干涉仪的原理和调整方法 （2）测量光波的波长和钠双线波长差 【实验仪器】 迈克尔逊干涉仪、He-Ne激光器、钠光灯、扩束镜 【实验原理】 1.迈克尔逊干涉仪结构原理 图1是迈克尔逊干涉仪光路图，点光源S发出的光射在分光镜G1，G1右表面镀有半透半反射膜，使入射光分成强度相等的两束反射光和透射光分别垂直入射到全反射镜M1和M2，它们经反射后再回到G1的半透半反射膜处，再分别经过透射和反射后，来到观察区域E如到达E处的两束光满足相干条件，可发生干涉现象 G2为补偿扳，它与G1为相同材料，有相同的厚度，且平行安装，目的是要使参加干 涉的两光束经过玻璃板的次数相等，波阵面不会发生横向平移 M1为可动全反射镜，背部有三个粗调螺丝 M2为固定全反射镜，背部有三个粗调螺丝，侧面和下面有两个微调螺丝 2.可动全反镜移动及读数 可动全反镜在导轨上可由粗动手轮和微动手轮的转动而前后移动。
可动全反镜位置的读数为： ××.□□△△△ （1）××在mm刻度尺上读出 （2）粗动手轮：每转一圈可动全反镜移动1mm，读数窗口内刻度盘转动一圈共100个小格，每小格为0.01mm，□□由读数窗口内刻度盘读出 （3）微动手轮：每转一圈读数窗口内刻度盘转动一格，即可动全反镜移动0.01mm，微动手轮有100格，每格0.0001mm，还可估读下一位△△△由微动手轮上刻度读出 注意螺距差的影响 3.He-Ne激光器激光波长测试原理及方法 光程差为： ??2dcos? ???2dcos??? k????? 2 当θ=0时的光程差δ最大，即圆心所对应的干涉级别最高转动手轮移动M1，当d增加时，相当于增大了和k相应的θ角（或圆锥角），可以看到圆 环一个个从中心“冒出” ；若d减小时，圆环逐渐缩小，最后“淹没”在中心处 每“冒”出或“缩”进一个干涉环，相应的光程差改变了一个波长，也就是M1与M2’之间距离 变化了半个波长 若将M1与M2 ’之间距离改变了△d时，观察到N个干涉环变化，则 ?d?N? ? 2 或 ?? 2?d N 由此可测单色光的波长。
4.钠双线波长差的测量原理和测量方法 从条纹最清晰到条纹消失由于M1移动所附加的光程差：Lm?k?2??钠双线波长差:??? 2 2Lm Lm是视场中的条纹连续出现两次反衬度最低时M1所移动的距离 【实验内容】 1.测He-Ne激光的波长 激光直接照射到分光板中部，调整调节螺丝使观察屏上的最大最亮的2个反射点严格重合 放入扩束镜,使光斑均匀地射到分光板上，调节拉簧螺丝，使屏上出现的圆环的圆心移动到观察屏中央 调节微调鼓轮向一个方向转动几圈，当看到观察屏上有条纹吞吐了,记录M1的初试位置d1 继续转动微调鼓轮，每吞吐50个条纹记录一次M1的位置, 连续记录8组数据 2.测钠光的双线波长差 点亮钠光灯，使光源与分光板等高并且位于分光板和M2镜的中心连线的延长线上转动粗调手轮，使M1和M2至G1的距离大致相等 取下并轻轻放置好观察屏，直接用眼睛观察仔细调节M2后面或下方的调节螺丝，应能看到钠光的等倾条纹 转动粗调手轮，找到条纹变模糊位置，调好标尺零点用微调手轮继续缓缓移动M1，同时仔细观察至条纹反衬度最低时记下M1的位置随着光程差的不断变化，按顺序记录六次条纹反衬度最低时M1的位置读数。
相邻两次读数差等于Lm的值 1.测He-Ne激光的波长 ? ?公＝6328A ， E? ?公?公 6563－6328 ?100％＝?100％?3.7％ 6328 2.测钠光的双线波长差 ? 5893A ， ??Lm1??Lm2??Lm30.86860+0.87229+0.92157-3-36 m?=?10m =0.29580?10m=2.9580?10A ??58932 ????A?5.87A 6 2m2?2.9580?10 2 ??0?5.97A ， ? E? ??－??0 ??0 ?100％＝ 5.87－5.975.97 ?100％?1.7％ 1、迈克尔逊干涉仪是精密仪器，在旋转调整螺丝和手轮时手要轻，动作要稳切勿用手触摸镜片 2、调测微尺零点方法：先将微调鼓轮沿某一方向（按读数的增或减）旋转至零线，然后以同方向转动粗调鼓轮对齐读数窗口中某一刻度，以后测量时使用微调鼓轮须向同一方向旋转 3、微调鼓轮有方向空程，实验中如果中途反向转动，则须重新调整零点 4、用激光束调节仪器时，应防止激光束射入眼睛，使视网膜受伤 【预习思考题】 （1）说明迈克尔逊干涉仪各光学元件的作用，并简要叙述调出等倾干涉条纹的方法及注意事项。
答：在迈克尔逊干涉仪光路图中，分光板G1将光线分成反射与透射两束；补偿板G2 使两束光通过玻璃板的光程相等；定镜M２和动镜M１分别反射透射光束和反射光束；凸透镜将激光汇聚扩束 / 要获得等倾干涉条纹花样，就必须使M１和M2 （M2 的虚像）相互平行，即M１ 和M2 相互垂直另外还要有较强而均匀的入射光调节的主要程序是： ① 用水准器调节迈氏仪水平；目测调节激光管（本实验室采用激光光源）中心轴线，凸透镜中心及分束镜中心三者的连线大致垂直于定镜M２ ② 开启激光电源，用纸片挡住M１ ，调节M２背面的三个螺钉，使反射光点中最亮的一点返 / 回发射孔；再用同样的方法，使M１ 反射的最亮光点返回发射孔，此时M１ 和M2 基本互相平行 ③ 微调M２ 的互相垂直的两个拉簧，改变M２ 的取向，直到出现圆形干涉条纹，此时可以认 / 为M１ 与M２ 已经平行了同方向旋动大、小鼓轮，就可以观察到非定域的等倾干涉环纹的“冒”或“缩” 注意事项： ①迈克尔逊干涉仪是精密仪器，在旋转调整螺丝和手轮时手要轻，动作要稳切勿用手触摸镜片 ②调测微尺零点方法：先将微调鼓轮沿某一方向（按读数的增或减）旋转至零线，然后以同方向转动粗调鼓轮对齐读数窗口中某一刻度，以后测量时使用微调鼓轮须向同一方向旋转。
③微调鼓轮有方向空程，实验中如果中途反向转动，则须重新调整零点 ④用激光束调节仪器时，应防止激光束射入眼睛，使视网膜受伤 （2）如何利用干涉条纹的“冒出”和“缩进”现象，测定单色光的波长？ 答：每“冒出”或“缩进”一个干涉环，相应的光程差改变了一个波长，也就是M与M’ 12之间距离变化了半个波长若将M与M’之间距离改变了△d时，观察到N个干涉环变化， 12则篇三：迈克尔逊干涉仪实验报告 迈克尔逊和法布里-珀罗干涉仪 摘要：迈克尔逊干涉仪是一种精密光学仪器，在近代物理和近代计量技术中都有着重要的应用通过迈克尔逊干涉的实验，我们可以熟悉迈克尔逊干涉仪的结构并掌握其调整方法，了解电光源非定域干涉条纹的形成与特点和变化规律，并利用干涉条纹的变化测定光源的波长，测量空气折射率本实验报告简述了迈克尔逊干涉仪实验原理，阐述了具体实验过程与结果以及实验过程中的心得体会，并尝试对实验过程中遇到的一些问题进行解释 关键词： 迈克。