邁克爾干涉儀測(cè)量鈉黃光的波長(zhǎng)-論(已修改)
2025-01-19 02:58 本頁面
【正文】 邁克爾遜干涉儀測(cè)定鈉光波長(zhǎng)及雙線波長(zhǎng)差 實(shí)驗(yàn)者：劉啟慶 同組實(shí)驗(yàn)者：張毅 指導(dǎo)教師：李雪梅 （ A13 海工 3 班 661489） 【 摘要 】 本文從實(shí)驗(yàn)的原理和方法等方面對(duì)用 邁克爾遜干涉儀 儀器精確測(cè)定鈉黃 光波長(zhǎng)及 雙線 波長(zhǎng)差 實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行了 測(cè)量、 討論并用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了理論值，達(dá)到了預(yù)期的效果。 在 對(duì)利用鈉黃光波長(zhǎng)差的測(cè)量及其應(yīng)用中，經(jīng)過分析后我們發(fā)現(xiàn)使用鈉黃光雙線波長(zhǎng)差可以很好的測(cè)量玻璃折射率 。 【 關(guān)鍵詞 】 邁克爾遜干涉儀、雙線波長(zhǎng)差、鈉黃光 引言 1881年 Morley為了測(cè)量絕對(duì)靜 止參考系（以太）相對(duì)于運(yùn)動(dòng)參考系的速度，精心設(shè)計(jì)了邁克爾遜干涉儀它的設(shè)計(jì)非常巧妙，其測(cè)量結(jié)果說明絕對(duì)靜止參考系不存在，從而在物理學(xué)發(fā)展史上占有一席之地 .現(xiàn)代科技中有許多干涉儀都是由它衍生發(fā)展而來，掌握該儀器的結(jié)構(gòu)、原理、使用方法非常重要 .在《 大學(xué) 物理 實(shí)驗(yàn)教程 》教學(xué)中，分配有一節(jié)課時(shí)間來介紹邁克爾遜干涉儀，其內(nèi)容偏向于儀器結(jié)構(gòu)及原理介紹，在應(yīng)用方面涉及到如何應(yīng)用它測(cè)量光波波長(zhǎng)及介質(zhì)的折射率 .相應(yīng)配套了物理實(shí)驗(yàn)“邁克爾遜干涉 儀測(cè)量波長(zhǎng)”以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)該儀器調(diào)節(jié)及測(cè)量方法的掌握，因?yàn)榧す庀喔尚院?，所以較易調(diào)節(jié)出效 果較好的干涉圖 .在此基礎(chǔ)上，一些學(xué)校開設(shè)了設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“鈉雙線波長(zhǎng)差的測(cè)量”，支持學(xué)生進(jìn)行邁克爾遜干涉儀應(yīng)用的拓展研究，由于鈉光相干性比激光差，該實(shí)驗(yàn)較難完成 .因此，針對(duì)實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)，本文提出了相應(yīng)解決方法，并對(duì)參考教材中提供的一些傳統(tǒng)調(diào)節(jié)及測(cè)量方法進(jìn)行了改進(jìn)，以期能幫助同學(xué)們更快、更好地完成該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 . 【 實(shí)驗(yàn) 原理 】 低壓鈉燈發(fā)出的黃光包括兩種波長(zhǎng)相近的單色光 (?1=， ?2= )。這兩條光譜線是鈉原子從 3P態(tài)躍遷到 3S態(tài)的輻射，用擴(kuò)展的鈉光燈 照射邁克耳孫干涉儀得到的等傾干涉圓環(huán)是兩種單色光分別產(chǎn)生的干涉圖樣的疊加。 若以 d表示 M1/、 M2間距 (參見邁克耳孫干涉儀原理圖 )，則當(dāng) 2d=k? (k=0,1,2， ? )時(shí)，環(huán)中心是亮的，而當(dāng) 2d= (2k+1) (k=0,1,2,? )時(shí)，環(huán)中心是暗的，若繼續(xù)移動(dòng) M2，則當(dāng) M1/，M2的間距增大到 d1，且同時(shí)滿足 2 1d = k1? （ 1） 21 212 ??????? ?? kd （ 2） 兩個(gè)條件時(shí)，因?yàn)??1 和 ?2 相差不大， ?1 的各級(jí)暗環(huán)恰好與 ?2 的各級(jí)亮環(huán)重合條紋的可見度幾乎為 0，難以分辨，繼續(xù)移動(dòng)反射鏡，當(dāng) M1/、 M
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