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1、迈克尔逊干涉仪创建人：物理实验室总分：100得分:一、实验目的与实验仪器 实验目的：共 10分，得分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，等厚干涉的条纹。3、测定HeNe激光的波长。实验仪器：1. 迈克耳孙干涉仪2. Na光源3. He-Ne激光器4. 短焦透镜二、实验原理共15分，得分7.迈克耳孙干涉仪的结构和原理：迈克耳孙干涉仪的原理图如图1所示，A和B为材料、厚度完全相同 的平行板，A的一面镀上半反射膜，丸、込为平面反射镜，“是固定 的，3和精密丝杆相连，使其可前后移动，最小读数为mm，可估计 到- mm，1-和宀后各有几个小螺丝可调节其方位。(I)o图1迈克耳孙
2、干涉仪的原理图光源S发出的光射向A板而分成（1）、（2）两束光，这两束光又经図1和 込反射，分别通过A的两表面射向观察处O,相遇而发生干涉，B作为 补偿板的作用是使（1）、（2）两束光的光程差仅由M与A板的距离决 定。由此可见，这种装置使相干的两束光在相遇之前走过的路程相当长， 而且其路径是互相垂直的，分的很开，这正是它的主要优点之一。从 O 处向A处观察，除看到辽镜外，还可通过A的半反射膜看到4的虚像 2，理与“镜所引起的干涉，显然与辽、込引起的干涉等效，迁和込 形成了空气“薄膜”，因比不是实物，故可方便地改变薄膜的厚度（即辽 和込的距离），甚至可以使迂和込重叠和相交，在某一镜面前还可根据需
3、 要放置其他被研究的物体，这些都为其广泛的应用提供了方便。三、实验内容和步骤共15分，得分1、调节HeNe激光器和迈克尔逊干涉仪的相对位置，使光束分别大致照在Ml和M2的中央；调节激光器或干涉仪底座的螺丝，使从 M1反射的光点返回激光出射处，此时M1与它的入射光大致垂直。 从M1反射的光点有三点，应使其中最亮的一点返回激光出射处。2、调节M2后的三个螺丝，使M2反射的光点也返回激光出射处，此时 M2也与它的入射光大致垂直，并与M1大致垂直。在观察屏处观察，两 个最亮的光斑应互相重合。3、在激光器前放一个短焦距透镜，使光束扩大而能大致照亮整个反射 镜。于是在观察屏上应可看到干涉条纹。如果未调好，
4、就再仔细缓慢 地调节M2的两个微动螺丝，使M1和M2严格垂直。4、转动干涉仪的粗调手轮C，使M1镜前后移动，可以在屏上观察到干 涉环纹自中心一个个地冒出，或一个个地陷入。仔细调节水平、垂直 拉簧螺钉，使干涉条纹呈圆环状。5、调节粗调手轮与微调手轮刻度相匹配，沿同一方向转动微调手轮， 当有圆形条纹“冒”出或“陷”入时，将微调手轮沿原方向调至零， 再调粗调手轮。6、在视场中有若干圆条纹的情况下，微调M1，使条纹“冒”出或 “陷”入50个，记下M1的位置d，连续测量10次。7、用逐差法计算，用公式（4）计算HeNe激光的波长。四、数据记录与处理总分值：40分 得分1. 移动动镜，每冒出或陷入30个条
5、纹记一次动镜位置，记6次，即 冒出或陷入180个条纹。数据填入下表。（15分）次数O123456环数O3060901201501802. 采用逐差法，看条纹冒出或陷入 90个对应的厚度改变。(10分)Ad =d -d = 0.02977 mm 皿=d -d =0.02936 mm1 6 32 5 2Ad = d -d =0.02901 mm3 4 1平均值 Ad = A + Ad2 + Ad3 = 0.02938 mm33、求出He-Ne激光的平均波长无（5分）才Ad = Ak 2力=型=652.89 nm904、计算测量误差A九（10分）A九=A（Ad）、力AdA(Ad) = - f3i=-
6、Ad - Ad=A九=4巴社 5.78 nmAd九=兀 a = 658.67 nm 或 647.11 nm五、思考题（总分10分）1、He-Ne激光波长时，要求n尽可能大，为什么？对测得的数据应采 用什么方法进行处理？ （5分）n越大则所测得的波长的精确度就越高;采用逐差法。2、如果把干涉仪中的补偿板B去掉，会影响到哪些测量？哪些测量不 受影响？（5分）补偿板可以起到消除色差和补偿光程的作用，然后补偿板B的作用是 使得光程差仅仅由Ml, M2的位置所决定，所以当去掉B之后，此时光 程差就会额外受到平行板的厚度，倾角，折射率等因素的影响。因此，去掉补偿板B会影响各个刻度的测量，而对圆环数没有影响。六、结论及误差分析（总分10分）结论：通过此次实验,使得自己更加熟练地掌握了迈克耳孙干涉仪的使用, 同时也观察到了干涉,等厚干涉的现象,并且比较准确的测得了实验 室 He-Ne 激光的波长误差分析：人为导致误差：读数估读时可能有误差。在数冒出或缩进时可能 会没数准确导致误差。实验过程中桌面晃动较大，对数条纹圈数影 响较大。仪器导致的误差：只能精确到。仪器存在空程误差。
