迈克尔逊干涉仪调整和使用.ppt

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1、迈克尔逊干涉仪的调整和使用物理实验中心目录一.实验目的实验原理1.仪器构造及光路2.点光源产生的非定域干涉条纹3.面光源产生的定域干涉条纹三.实验内容四.读数方法五.注意事项实验目的了解迈克尔逊干涉仪的结构，学习调节和使用方法。利用点光源产生的同心圆环干涉条纹测量单色光的波长。实验原理仪器构造及光路点光源产生的非定域干涉条纹面光源产生的定域干涉条纹激光器dM2'SM2G1G2E1212半反射层K迈克尔逊干涉仪光路原理图M1点光源产生的非定域干涉条纹两个相干的单色点光源所发出的球面波在空间多处相遇皆可产生干涉

2、，此干涉不局限于某一特定区域，称为非定域干涉。SEG1G2M2M1M2'θd2dLORA点光源产生的非定域干涉计算示意图光程差为：由于L>>d,将上式按级数展开，并略去高阶无穷小项，可得：=（明纹）（暗纹）S1S2若中心处（θ=0）为明条纹，则：若改变光程差，使中心仍为明条纹，则：那么可得：由此可见,只要测出干涉仪中M1移动的距离∆d,并数出相应的“吞吐”环数∆k,就可求出λ.实验现象θθSdCAB12DM1M2'面光源产生的定域干涉条纹由面光源产生的在特定区域内存在着的干涉现象，称为定域干涉。1）等倾干涉

3、光程差为：当d一定时，光程差只决定于入（出）射角θ，干涉条纹是一系列与不同倾角θ相对应的明暗相间的同心圆环条纹，这种相同倾角的光所产生的干涉，称为等倾干涉。面光源产生的等倾干涉2）等厚干涉当M1、M2‘有一个很小的角度时，M1、M2‘之间形成楔形空气薄层，就出现等厚干涉。这时“1”和“2”的光程差仍然可以近似的用公式：d－观察点处空气层的厚度。θ－入射角。PSM1M2'12面光源产生的等厚干涉当θ很小时，光程差：在M1、M2‘相交处d很小，即：出现明暗相间的直条纹－等厚干涉条纹。实验内容调整迈克尔逊干涉仪测

4、氦氖激光的波长迈克尔逊的读数系统主尺粗动手轮读数窗口微动手轮最后读数为：33.52246mm注意事项转动微动手轮时，粗动手轮随之转动；但在转动粗动手轮时，微动手轮并不随之转动，因此在读数前必须调整零点。为了使测量结果正确，必须避免引入空程，在调整好零点后，应将手轮按原方向转几圈，直到干涉条纹开始均匀移动后，才可测量。绝对不许用手触摸各光学元件，也不许用任何东西擦拭。激光不能直射入眼。光纤易断，不可压折。