【2017年整理】迈克尔逊干涉仪的调整和使用预习报告.docVIP

院（系）名称 物理系 班别 姓名 专业名称 物理学（师范） 学号 实验课程名称 普通物理实验（二） 实验项目名称 迈克尔逊干涉仪的调整和使用 内容包含：实验目的、实验原理简述、实验中注意事项、实验预习中的问题探讨 【实验目的】 了解迈克尔逊干涉仪的结构、原理和调节方法；? 观察等倾干涉、等厚干涉现象；? 利用迈克尔逊干涉仪测量He-Ne激光器的波长； 【实验原理简述】 在图M2′是镜子M2经A面反射所成的虚像。调整好的迈克尔逊干涉仪，在标准状态下M1、M2′互相平行，设其间距为d.。用凸透镜会聚后的点光源S是一个很强的单色光源，其光线经M1、M2反射后的光束等效于两个虚光源S1、S2′发出的相干光束，而S1、S2′的间距为M1、M2′的间距的两倍，即2d。虚光源S1、S2′发出的球面波将在它们相遇的空间处处相干，呈现非定域干涉现象，其干涉花纹在空间不同的位置将可能是圆形环纹、椭圆形环纹或弧形的干涉条纹。通常将观察屏F安放在垂直于S1、S2′的连线方位，屏至S2′的距离为R，屏上干涉花纹为一组同心的圆环，圆心为O。 设S1、S2′至观察屏上一点P的光程差为δ，则： 一般情况下dR??，则利用二项式定理并忽略d的高次项，于是有： 广东第二师范学院实验预习报告 所以： 由式(3)可知：? θ=0，此时光程差最大，δ=d2，即圆心所对应的干涉级最高。旋转微调鼓轮使M1移动，若使d增加时，可以看到圆环一个个地从中心冒出，而后往外扩张；若使d减小时，圆环逐渐收缩，最后消失在中心处。每“冒出”(或“消失”)一个圆环，相当于S1、S2′的距离变化了一个波长λ大小。如若“冒出”(或“消失”)的圆环数目为N，则相应的M1镜将移动Δd，显然： 从仪器上读出Δd并数出相应的N，光波波长即能通过式(4)计算出来。? ?对于较大的d值，光程差δ每改变一个波长所需的θ的改变量将减小，即两相邻的环纹之间的间隔变小，所以，增大d时，干涉环纹将变密变细。 【实验中注意事项】 迈克尔逊干涉仪是精密仪器，在旋转调整螺丝和手轮时手要轻，动作要稳。切勿用手触摸镜片。? 调测微尺零点方法：先将微调鼓轮沿某一方向（按读数的增或减）旋转至零线，然后以同方向转动粗调鼓轮对齐读数窗口中某一刻度，以后测量时使用微调鼓轮须向同一方向旋转。? 微调鼓轮有方向空程，实验中如果中途反向转动，则须重新调整零点。 【实验预习中的问题探讨】 说明迈克尔逊干涉仪各光学元件的作用，并简要叙述调出等倾干涉条纹的方法及注意事项。 如何利用干涉条纹的“冒出”和“缩进”现象，测定单色光的波长？ 1