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1、实验实验15 15 迈克尔逊干涉仪的调节与使用迈克尔逊干涉仪的调节与使用一、目的一、目的 1学会迈克尔逊干涉仪的调节和使用。 2观察等倾和等厚干涉条纹，加深对干涉理论的理解。 3测定钠光的波长。 迈克尔逊干涉仪最初是由美国物理学家迈克尔逊与迈克尔逊干涉仪最初是由美国物理学家迈克尔逊与莫雷在莫雷在18831883年研究的精密光学仪器，迈克尔逊是美国历年研究的精密光学仪器，迈克尔逊是美国历史上第一位获诺贝尔物理奖的自然科学家。史上第一位获诺贝尔物理奖的自然科学家。二、原理二、原理 迈克尔逊干涉仪是一种利用分割光波振幅的方法迈克尔逊干涉仪是一种利用分割光波振幅的方法实现干涉现象的仪器，它由一套精密的
2、机械传动系统实现干涉现象的仪器，它由一套精密的机械传动系统和四个高质量的光学镜片构成的。和四个高质量的光学镜片构成的。1有生命就会有希望，有信心就会有成功，有思索就会有思路，有努力就会有收获迈克尔逊干涉仪原理图：迈克尔逊干涉仪原理图：自光源发出的光线，被分光板G1后表面的半透膜分成光强近似相等的两束：反射光（反射光（1）和透射光（）和透射光（2）。）。由于G1与平面镜M1、M2均成450角，所以，反射光（1）在近于垂直地入射到平面反光镜M1后，经反射又沿原路返回，透过G1到达E处。透射光（2）在透过补偿板G2后，近于垂直地入射到平面镜M2上，经反射又沿原路返回，在分光板后表面反射后向E处传播，
3、与光线（1）相遇后在E处可形成干涉。 光源光源SEG1G2M2M1M2d1212半透膜补偿板2有生命就会有希望，有信心就会有成功，有思索就会有思路，有努力就会有收获1 1等倾干涉图样等倾干涉图样 当M1和M2两个平面镜严格垂直，即当M1和M 2严格平行时，所得干涉为等倾干涉，干涉条纹是一组明暗相间的同心圆。 2 2等厚干涉图样等厚干涉图样 在入射光为平行光的条件下，当M1和M2两平面镜不完全垂直时，等厚干涉条纹的图样是等距离的明暗相间的直条纹。 3有生命就会有希望，有信心就会有成功，有思索就会有思路，有努力就会有收获三、实三、实 验验 仪器介绍：仪器介绍：迈克尔逊干涉仪迈克尔逊干涉仪M2固定反
4、固定反光镜光镜M1活动反光镜活动反光镜分光板分光板补偿板补偿板手轮手轮鼓轮鼓轮读数窗口读数窗口垂直拉簧垂直拉簧水平拉簧水平拉簧4有生命就会有希望，有信心就会有成功，有思索就会有思路，有努力就会有收获标尺标尺主尺读数主尺读数5有生命就会有希望，有信心就会有成功，有思索就会有思路，有努力就会有收获四、调整方法：四、调整方法：1、确定、确定M1镜镜的位置。的位置。2、均匀转松、均匀转松M1、 M2后的三个螺丝。后的三个螺丝。3、旋松、旋松M2的两个拉簧螺丝。的两个拉簧螺丝。4、移动光源，使光源上的、移动光源，使光源上的十字叉丝十字叉丝在视场的中心位置。在视场的中心位置。6有生命就会有希望，有信心就会
5、有成功，有思索就会有思路，有努力就会有收获5、转动转动M1、M2后的螺丝，使干涉条纹的出现。后的螺丝，使干涉条纹的出现。8、细调、细调M2的两个拉簧螺丝，使圆心无视差。的两个拉簧螺丝，使圆心无视差。9、转动手轮可以改变干涉条纹的间距和清晰度。、转动手轮可以改变干涉条纹的间距和清晰度。10、调整零点。调整零点。1111、空程消除。空程消除。7有生命就会有希望，有信心就会有成功，有思索就会有思路，有努力就会有收获五、读数和测量应注意以下几个问题：五、读数和测量应注意以下几个问题： 手手轮轮每每转转动动一一周周， M M1 1镜镜移移动动1mm1mm，读读数数窗窗口口里里分分为为100100个个小小
6、格格，每每小小格格为为1/100mm1/100mm。微微动动鼓鼓轮轮每每转转动动一一周周， M M1 1镜镜移移动动1/100mm1/100mm，鼓鼓轮轮又又分分为为100100个个小小格格，因因此此，它它的的每每小小格格为为1010-4-4mmmm，再估读一位。这样最小读数可估计到再估读一位。这样最小读数可估计到1010-5-5mmmm量级。量级。（1 1）调调整整零零点点：将将鼓鼓轮轮沿沿某某一一方方向向旋旋转转到到零零刻刻度度线线，然然后后，以相同方向转动手轮，使它与某一刻度对齐以相同方向转动手轮，使它与某一刻度对齐。（2 2）读读数数前前，还还必必须须消消除除空空程程。当当零零点点调调
7、整整完完毕毕后后，将将鼓鼓轮轮沿沿原原方方向向转转动动，直直到到观观察察到到干干涉涉条条纹纹移移动动为为止止，之之后后，记记录录第一个数据第一个数据d0 ， d0d8。 计算出计算出D=di-d0。1、读数前、读数前:2、读数方法：、读数方法： 三部分：主尺、三部分：主尺、窗口、鼓轮窗口、鼓轮8有生命就会有希望，有信心就会有成功，有思索就会有思路，有努力就会有收获（1 1）实实验验过过程程中中，不不允允许许触触摸摸仪仪器器中中所有的所有的光学面。光学面。（2 2）平平面面反反光光镜镜M M 1 1、M M 2 2背背后后的的三三个个螺螺钉钉以以及及两两个个微微动动拉拉簧簧螺螺丝丝要要十十分分爱爱护护，只只能能轻轻微微旋旋动动，切切勿勿用用力力旋旋转转螺螺钉钉，以免以免拧拧滑滑丝丝扣扣或把或把反射反射镜压镜压坏。坏。3、注意事项：、注意事项：9有生命就会有希望，有信心就会有成功，有思索就会有思路，有努力就会有收获
