广西大学学生实验报告成绩：专业： 班别：指导教师：实验时间：实验人： 学号：同组实验人：实验名称：迈克尔逊干涉仪的调节和使用实验目的：1、了解迈克尔逊干涉仪的结构和干涉花样的形成原理2、学会迈克尔逊干涉仪的调整和使用方法。观察等倾干涉条纹，测量待测光波波长 实验仪器和用具:钠光灯，毛玻璃屏，迈克尔逊干涉仪【实验原理】迈克尔孙干涉仪原理图如图35-1所示，在图中：S为光源，G为半镀银板（使照在上面的光线既能反射又 能透射，而这两部分光的强度又大致相等），G2为补偿板，材料与厚度均与q板相同，且与勺板平行。M2 为平面反射镜。光源S发出的He-Ne激光经会聚透镜L扩束后，射向G板。在半镀银面上分成两束光：光束（1）受半镀 银面反射折向叫镜，光束（2）透过半镀银面射向M2镜。二束光仍按原路反回射向观察者E （或接收屏）相遇发 生干涉。12q板的作用是使（1）、（2）两光束都经过玻璃三次，其光程差就纯粹是因为MM2镜与勺板的距离不同而 引起。由此可见，这 种装置使相干的 光束在相干之前 分别走了很长的 路程，为清楚起 见，光路可简化为 如图2所示，观 察者自E处向G1 板看去，直接看到 M2镜在G1板的反 射像，此虚像以M 表示。对于观察 者来说，叫、叫镜 所引起的干涉，显 然与M1、M2之间的 空气层所引起的干激光器M,（2）G分束板补偿板图1迈克尔孙干涉仪原理图2图2迈克尔孙干涉仪简化光路图因此在考虑干涉时，M、M，镜之间的空气层就成为仪器的主要部分。本仪器设计的优点也就在于M,不是实物，因而可以任意改变M；M,之间的距离一一可以使M,在皿镜的前面或后面，也可以 使它们完全重叠2或相交。1 2211.等倾干涉当MM2完全平行时，将获得等倾干涉，其干涉条纹的形状决定于来自光源平面上的入射角i （如图35-3 所示），在垂直于观察方向的光源平面S上，自以0点为中心的圆周上各点发出的光以相同的倾角i ,入射到M kM 2之间的空气层，所以它的干涉图样是同心圆环，其位置取决于光程差AL。1 从图3看出：AL = 2ecosi（1）k当 2ecosik = k! （k=1， 2， 3,） 时看到一组亮圆纹。相邻两条纹的角距离为：Ai = i - i qkk+1klei当眼盯着第K级亮圆纹不放，改变M与M，的位置，使其间隔e增大，但要保持2ecosik=KX不变，则必须12k以减小cosik来达到，因此必须增大一一这就意味着干涉条纹从中心向外冒出”反之当e减小，则cosik 必然增大，这就意味着ik减小，所以相当于干涉圆环一个一个地向中心“缩进”在圆环中心ik= 0，cosik=1， 故 2e = kX则e = k（3）2可见，当M与M，之间的距离e增大（或减小）-时，则干涉条纹就从中心“冒出”（或向中心“缩进” 一 1 2 2圈。如果在迈克尔孙干涉仪上测出M，始末两态的位置，即可求出M，走过距离Ae，同时数出在这期间干涉条纹 变化（冒出或缩进）的圈数AN，则可以计算出此时光波的波长-2(4)2AeAN【实验内容和步骤】一、等倾干涉及激光波长的测定1. 将迈克尔逊干涉仪调整为待测状态。a调节移动镜和参考镜后面的三个调节螺丝，将屏上观察到的两排亮点一一对应重合（其中各有一个最亮 点要重合），使屏上能观察到等倾干涉条纹。b调节粗动手轮和参考镜下的两个微调螺丝，使干涉条纹疏密适中，并处于屏的中央位置，并且使移动镜、 分光板、补偿板的几何中心和等倾干涉条纹的中心基本在一条直线上。c干涉仪调节零点；避免空程2. 定量测量激光波长旋动微动手轮，每m=50个条纹变化（“陷入”或“冒出”）采集（读取）一次数据，记录数据于表中。（注 意标尺和测微鼓轮读数匹配）3. 用逐差法数据处理，求出平均值及标准差。得出实验结果。【数据记录及处理】1.测量激光波长单位：mmd 1d2d3d4d5d6数值（绝对值）如下表:单位：mmAd1A d2Ad3Ad4Ad5Ad6将数据表中的数据分成2组，采用逐差法进行处理，表中数据相对应的干涉条纹变化数N=50。Ad =3Ad =Ad =1 2Ad =2Ad= =AN