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2021年迈克尔逊干涉仪实验报告南昌大学 2021年迈克尔逊干涉仪实验报告南昌大学 PAGE / NUMPAGES 2021年迈克尔逊干涉仪实验报告南昌大学 南昌大学物理试验汇报 课程名称:  大学物理试验 试验名称: 迈克尔逊干涉仪 学院: 机电工程学院 专业班级: 能源与动力工程162班 学生姓名: 韩杰 学号: 试验地点: 基础试验大楼 座位号: 试验目: （1）了解迈克尔逊干涉仪原理和调整方法。 （2）测量光波波长和钠双线波长差。 二、 试验原理: 1.迈克尔逊干涉仪结构原理 图1是迈克尔逊干涉仪光路图, 点光源S发出光射在分光镜G1, G1右表面镀有半透半反射膜, 使入射光分成强度相等两束。反射光和透射光分别垂直入射到全反射镜M1和M2, 它们经反射后再回到G1半透半反射膜处, 再分别经过透射和反射后, 来到观察区域E。如抵达E处两束光满足相干条件, 可发生干涉现象。 G2为赔偿扳, 它与G1为相同材料, 有相同厚度, 且平行安装, 目是要使参与干涉两光束经过玻璃板次数相等, 波阵面不会发生横向平移。 M1为可动全反射镜, 背部有三个粗调螺丝。 M2为固定全反射镜, 背部有三个粗调螺丝, 侧面和下面有两个微调螺丝。 2.可动全反镜移动及读数 ??? 可动全反镜在导轨上可由粗动手轮和微动手轮转动而前后移动。可动全反镜位置读数为: ××.□□△△△? (mm) （1）××在mm刻度尺上读出。 （2）粗动手轮: 每转一圈可动全反镜移动1mm, 读数窗口内刻度盘转动一圈共100个小格, 每小格为0.01mm, □□由读数窗口内刻度盘读出。 （3）微动手轮: 每转一圈读数窗口内刻度盘转动一格, 即可动全反镜移动0.01mm, 微动手轮有100格, 每格0.0001mm, 还可估读下一位。△△△由微动手轮上刻度读出。 注意螺距差影响。 3.He-Ne激光器激光波长测试原理及方法 光程差为: 当θ=0时光程差δ最大, 即圆心所对应干涉等级最高。转动手轮移动M1, 当d增加时, 相当于增大了和k对应θ角（或圆锥角）, 能够看到圆环一个个从中心“冒出” ; 若d减小时, 圆环逐步缩小, 最终“淹没”在中心处。 每“冒”出或“缩”进一个干涉环, 对应光程差改变了一个波长, 也就是M1与M2’ 若将M1与M2’之间距离改变了△d时, 观察到N 或 由此可测单色光波长。 ? 4.钠双线波长差测量原理和测量方法 从条纹最清楚到条纹消失因为M1移动所附加光程差: 钠双线波长差: Lm是视场中条纹连续出现两次反衬度最低时M1所移动距离。 试验仪器: 迈克尔逊干涉仪、 He-Ne激光器、 钠光灯、 扩束镜 试验内容和步骤: 1.测He-Ne激光波长 (1)激光直接照射到分光板中部, 调整调整螺丝使观察屏上最大最亮2个反射点严格重合。 (2)放入扩束镜,使光斑均匀地射到分光板上, 调整拉簧螺丝, 使屏上出现圆环圆心移动到观察屏中央。 (3)调整微调鼓轮向一个方向转动几圈, 当看到观察屏上有条纹吞吐了,统计M1初试位置d1。 (4)继续转动微调鼓轮, 每吞吐50个条纹统计一次M1位置, 连续统计8组数据。 2.测钠光双线波长差 (1)点亮钠光灯, 使光源与分光板等高而且位于分光板和M2镜中心连线延长线上。转动粗调手轮, 使M1和M2至G1距离大致相等。 (2)取下并轻轻放置好观察屏, 直接用眼睛观察。仔细调整M2后面或下方调整螺丝, 应能看到钠光等倾条纹。 (3)转动粗调手轮, 找到条纹变模糊位置, 调好标尺零点。用微调手轮继续缓缓移动M1, 同时仔细观察至条纹反衬度最低时记下M1位置。伴随光程差不停改变, 按次序统计六次条纹反衬度最低时M1位置读数。相邻两次读数差等于Lm值。 数据处理: 1.测He-Ne激光波长 条纹改变数N1 0 50 100 150 M1位置d1(mm) 33.40295 33.41987 33.43619 33.45258 条纹改变数N2 200 250 300 350 M1位置d2(mm) 33.46919 33.48541 33.50168 33.51782 N=N2-N1 200 200 200 200 0.06624 0.06554 0.06549