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1、一、名称：用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长二、目的：1、了解迈克尔逊干涉仪的结构和干涉条纹的形成原理2、通过观察实验现象，加深对干涉原理的理解。3、学会迈克尔逊干涉仪的调整和使用方法。4、观察等倾干涉条纹，测量激光的波长。三、实验器材：迈克尔逊干涉仪、He-Ne激光。四、原理:迈克尔逊干涉仪光路如图所示。当 Mr和M2严格平行时，所得的干涉为等倾干涉。 丄耳鼻 *巳-扌-町jJill所有倾角为i的入射光束，由Mi和M 2反射5 -:反射光线的光程差均为2d cosi，式中i牡$Itl为光线在Mi镜面的入射角，d为空气薄膜的&厚度，它们将处于同一级干涉条纹，并定位于无限远。这时，图中E处，放一会聚
2、透镜，在其共焦平面上，便可观察 到一组明暗相间的同心圆纹。干涉条纹的级次以中心为最高，在干涉纹中心，应为 i=0，由圆环中心出现 亮点的条件是2d k，得圆心处干涉条纹的级次k 2d。当M,和M2的间距d逐渐增大时，对于任一级干涉条纹，例如第 k级，必定以减少其cosik的值 来满足2d cosik k，故该干涉条纹向ik变大（cosik变小）的方向移动，即向外 扩展。这时，观察者将看到条纹好像从中心向外“涌出”；且每当间距d增加-时,2就有一个条纹涌出。反之，当间距由大逐渐变小时，最靠近中心的条纹将一个个 “陷入”中心，且每陷入一个条纹，间距的改变亦为。2因此，只要数出涌出或陷入的条纹数，即
3、可得到平面镜Mi以波长入为单位而移动的距离。显然，若有N个条纹从中心涌出时，贝憔明M,相对于M2移动了 d N ，已知Mr移动的距离和干涉条纹变动的数目，便可确定光波的波长。2五、步骤：1、仪器设计成微动鼓轮转动时可带动粗动手轮转动，但粗动手轮转动不能带 动微动鼓轮转动（它只带动M1镜运动），为防止粗动手轮与微动鼓轮读数不一致 而无法读数或读错数的情况出现（如粗动轮指整刻度处，而微动轮不指在零刻度 处），在读数前应先调整零点。方法如下：将微动轮沿某一方向（例如顺时针方 向）旋转至零，然后以同方向转动粗动轮使之对齐某一刻度。 之后测量过程中只 能仍以同方向转动微动轮，使 M1镜移动，不得再转动粗
4、动轮，这样才能使微动 轮与粗动轮两者读数相互吻合。2、为了使测量结果正确，必须避免引入空程误差，也就是说，在调整好零点 以后，应将微动轮按原方向转几圈，直到干涉条纹开始移动以后，才可开始读数 测量。为了消除空程误差，调节中，粗调手轮和微调鼓轮要向同一方向转动；测 量读数时，微调鼓轮也要向一个方向转动，中途不得倒转。这里所谓“同一方向”， 是指始终顺时针，或始终逆时针旋转。3、用逐差法进行数据处理，表格自拟。六、记录:读数位置/mm起点第50环第100环第150环第200环第250环第300环第350环第400环/ di = d 25(d 50 =入1 = d2= d 300-d 100 =入2= d3= d 350-d 150 =入3= d4= d 400-d 200 =入4=七、数据处理:波长的平均值632.7 nm631.7 nm647.1 nm4由I d N -可得:N234639.1 nm上 63276317.1 眈.1637.7nm1.243 10 9m标准偏差为:波长的绝对误差为：0637.7 632.84.9nm 4.9 10 9m637.7 632.74 32 2 2637.7 631.7637.7 647.1637.7 639.1相对误差为：4 9 100%100%0.77%o632.8
