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迈克尔逊干涉仪测量光波的波 长实验报告 ———————————————————————————————— 作者： ———————————————————————————————— 日期 : ? 迈克尔逊干涉仪测量光波的波长 班级 : 姓名 : 学号 : 实验日期： 一、实验目的 1. 了解迈克尔逊干涉仪的结构和原理 , 掌握调节方法 ; 2. 利用点光源产生的同心圆干涉条纹测定单色光的波长。 二、仪器及用具（名称、型号及主要参数） 迈克尔逊干涉仪 ,H ｅ- Ｎｅ激光器 , 透镜等 三、实验原理 迈克尔逊干涉仪原理如图所示。 两平面 反射镜 M 、M 、光源 S 和观察点 E( 或接 1 2 收屏 ) 四者北东西南各据一方。 M 1 、M2 相 互垂直 ,M 2 是固定的， M 1 可沿导轨做精密 移动。Ｇ １和Ｇ 2 是两块材料相同薄厚均匀 相等的平行玻璃片。 G 1 的一个表面上镀有 半透明的薄银层或铝层 , 形成半反半透膜 , 可使入射光分成强度基本相等的两束光， 称 Ｇ1 为分光板。 G ２与Ｇ 1 平行，以保证两束 光在玻璃中所走的光程完全相等且与入射光的波长无关，保证仪器能够观察单、复 色光的干涉。可见 G ２作为补偿光程用，故称之为补偿板。 G 1 、Ｇ 2 与平面镜Ｍ 1 、 M2 倾斜成 4 ５°角。 如上图所示一束光入射到 G 1 上，被 G 1 分为反射光和透射光 ,这两束光分别经 M 1 和 M2 ’反射后又沿原路返回， 在分化板后表面分别被透射和反射 ,于 E 处相遇后成 为相干光，可以产生干涉现象。图中 M2 ’是平面镜Ｍ 2 由半反膜形成的虚像。观察者 ２ 2 从Ｅ处去看 ,经 M 反射的光好像是从 M ’来的。因此干涉仪所产生的干涉和由平面 M 1 与 M2 ’之间的空气薄膜所产生的干涉是完全一样的 ,在讨论干涉条纹的形成时， 只 需考察 M 1 和 M2 两个面所形成的空气薄膜即可。两面相互平行可到面光源在无穷远 处产生的等倾干涉，两面有小的夹角可得到面光源在空气膜近处形成的等厚干涉。 若光源是点光源 , 则上述两种情况均可在空间形成非定域干涉。 设 M 1 和 M2 ’之间的距 离为 d, 则它们所形成的空气薄膜造成的相干光的光程差近似用下式表示 2d cos i 若 M 1 与Ｍ 2 平行 ,则各处 d 相同，可得等倾干涉。系统具有轴对称不变性 , 故 屏 E 上的干涉条纹应为一组同心圆环 , 圆心处对应的光程差最大且等于 2d,d 越大圆 环越密。反之中心圆斑变大、圆环变疏。若 d 增加，则中心 “冒出 ”一个条纹 ,反之 d 减小，则中心 “缩进 ”一个条纹。故干涉条纹在中心处 “冒出 ”或 “缩进 ”的个数 N 与ｄ 的变化量△ｄ之间有下列关系 d N 即 λ