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迈克耳逊干涉仪 北京工商大学物理实验室 M干涉仪的应用 测以太风：证明以太不存在 研究光谱精细结构 以光的波长为基准测定标准米尺 测定光速 激光和光学在信息技术中的应用 光纤激光通信（2009年度诺贝尔物理学奖） 大气激光通信（“炸不断的线路”） 空间激光通信：卫星、星际通信 水下激光通信：潜艇 优点：通信容量大（频谱）、通信距离远、必威体育官网网址性强、结构轻便、设备便宜等 量子通信：光子等 光存储：红光（5GB）、蓝光（25GB） 半导体光刻：芯片制造（65nm-45nm-32nm-22nm-16nm） 光计算 预习 实验4.10 用霍尔原件测磁场 实验5.3 密立根油滴实验 读数 所谓光功能高分子材料，是指能够对光进行透射、吸收、储存、转换的一类高分子材料。目前，这一类材料已有很多，主要包括光导材料、光记录材料、光加工材料、光学用塑料（如塑料透镜、接触眼镜等）、光转换系统材料、光显示用材料、光导电用材料、光合作用材料等。光功能高分子材料在整个社会材料对光的透射，可以制成品种繁多的线性光学材料，像普通的安全玻璃、各种透镜、棱镜等；利用高分子材料曲线传播特性，又可以开发出非线性光学元件，如塑料光导纤维、塑料石英复合光导纤维等；而先进的信息储存元件兴盘的基本材料就是高性能的有机玻璃和聚碳酸脂。此外，利用高分子材料的光化学反应，可以开发出在电子工业和印刷工业上得到广泛使用的感光树脂、光固化涂料及粘合剂；利用高分子材料的能量转换特性，可制成光导电材料和光致变色材料；利用某些高分子材料的折光率随机械应力而变化的特性，可开发出光弹材料，用于研究力结构材料内部的应力分布等。 * * 【实验目的】 【实验仪器】 1.了解M干涉仪的原理，掌握调整、使用M干涉仪的方法； 2.观察非定域干涉、等倾干涉和等厚干涉现象及变化规律； 3.测量半导体激光器的波长。 小孔光阑、毛玻璃（双层）、透镜、白炽灯 3 辐射波长：635nm 半导体激光器 2 分度值：0.0001mm WMS-100 迈克尔逊干涉仪 1 技术规格 型号 名称 序号 【实验原理】 1.等倾干涉：非定域（点光源）和定域（面光源） 当M1、M2’有一个很小的夹角，且M1、M2’所形成的空气劈尖很薄 时 2.等厚干涉 明纹满足的条件： 非定域，圆心处（ ）： 定域： 【实验内容】 1．非定域等倾干涉条纹的调节与观察 （1）目测、调水平，使经M1、M2反射的激光束原路返回，大致与源点重合 （2）在光源前放小孔光阑，让光通过小孔，分别调M1和M2后面的螺丝，尽可能使两排亮点中的最亮点与光阑上的小孔重合 （3）在小孔光栏与G1之间放透镜，让扩展光束照亮分束板； 调节M1、M2的拉簧螺丝，使M1和M2严格垂直，在屏上出现干涉条纹 细调拉簧螺丝，找到圆心，并使条纹稀； 转动粗动手轮，观察条纹的移动。 2．测波长 （1）转动粗动手轮，观察条纹“冒出”或“缩进” （2）同方向转动微动鼓轮，条纹“冒出”或“缩进”几条后，记下读数d1 （3）继续沿原方向旋转微动鼓轮，每冒出或缩进50条记一次读数，共测250条 3．观察定域等倾干涉条纹 【注意事项】 1.实验前和实验后，所有的调节螺丝均应先使之处于中间状态，以便有双向调节的余地。当需要调节的螺丝已经很紧时，不要再继续向同一方向使劲，以防螺扣脱落或镜子被卡死。 2.读数前应调整零点。将微动鼓轮沿某一方向旋转至零，然后以相同方向转动手轮，使窗口中的读数准线对准某一刻度线。 3.测量时必须沿同一方向转动鼓轮，不能反转，以免出现回程误差。 【数据处理】 34.08079 d6 250 34.06476 d5 200 34.04929 d4 150 34.03382 d3 100 34.01804 d2 50 34.00000 d1 0 M1的位置读数(mm) d 条纹变化数 用逐差法处理数据(第17页)： 0.0 0.1 【思考题】 1.M干涉仪中为什么要用补偿板？对补偿板有什么要求？如只用单色光作光源，是否仍然需要补偿板？ 2.如果没有激光，能否直接用汞灯调出干涉条纹？ 3.能否用M干涉仪测量钠灯黄双线的波长差（此波长差约为0.6 nm）？能否用M干涉仪测量玻璃片的折射率？如能，对此玻璃片有何要求？请设计相应的实验装置。 ￠ d = ( d 4 ? d 1 ) + ( d 5 ? d 2 ) + ( d 6 ? d 3 ) 3 ￠ N = 1 5 0 ? = 2 ￠ d ￠ N ± = 2 d = N ? ± = 2 d c o s ° = N ? ° = 0 ± = 2 d c o s ° ? 2 d = N ? *