20xx北航邁克爾遜干涉儀研究性實(shí)驗(yàn)報(bào)告-資料下載頁(yè)
2025-01-17 04:37本頁(yè)面
【正文】 ..................................... 3
單色點(diǎn)光源的非定域干涉 ............................................................................. 4
三、 實(shí)驗(yàn)儀器 ....................................................................................................... 6
四、 實(shí)驗(yàn)步驟 ....................................................................................................... 7
邁克爾遜干涉儀的調(diào)整 ................................................................................. 7
點(diǎn)光源非定域干涉條紋的觀察和測(cè)量 ............................................................ 7
五、 數(shù)據(jù)記錄與處理 ............................................................................................ 9
原始數(shù)據(jù)列表 ............................................................................................... 9
用逐差法計(jì)算激光波長(zhǎng) ................................................................................. 9
六、討論 ............................................................................................................ 11
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果的分析與討論 ................................................................... 11
邁克爾遜干涉儀的應(yīng)用 .............................................................................. 12
對(duì)邁克爾遜干涉儀調(diào)整實(shí)驗(yàn)的體會(huì)和建議 .................................................. 12
參考文獻(xiàn)： ............................................................................................................ 13
摘要：
本文主要利用光的分振幅法以實(shí)現(xiàn)光的干涉，同時(shí)借助邁克爾遜干涉儀對(duì)激光波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量。在此基礎(chǔ)上我們對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行分析，限于我們的數(shù)學(xué)功底，本次的誤差分析主要為定性，而非定量。同時(shí)，我們?cè)谖覀儗?duì)實(shí)驗(yàn)理解的基礎(chǔ)上，我們還對(duì)實(shí)驗(yàn)提出了一定的改進(jìn)。
關(guān)鍵字：
邁克爾遜干涉儀、非定域干涉條紋、激光波長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)改進(jìn)
一、 引言
邁克爾遜干涉儀是根據(jù)光的干涉原理制成的精密測(cè)量?jī)x器，它可以精密地測(cè)量長(zhǎng)度及長(zhǎng)度的微小變化等。1881年，美國(guó)物理學(xué)家邁克爾遜利用分振幅法獲得相干光，設(shè)計(jì)了這種高精度的干涉儀。
邁克爾遜和他的合作者應(yīng)用此種干涉儀進(jìn)行了著名的”以太風(fēng)”實(shí)驗(yàn)，否定了以太的存在，為相對(duì)論的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)。此后國(guó)際上用邁克爾遜干涉儀，以光的波長(zhǎng)為基準(zhǔn)校正了標(biāo)準(zhǔn)米尺。后人又根據(jù)這種干涉儀的基本原理研制出各種具有實(shí)用價(jià)值的干涉儀。邁克爾遜干涉儀在近代物理和近代計(jì)量技術(shù)發(fā)展中起過(guò)，并且還起著重要的作用。 [i]
二、 實(shí)驗(yàn)原理
邁克爾遜干涉儀的光路
邁克爾遜干涉儀的光路如圖，如圖所示。從光源S發(fā)出的一束
光射在分束板G1上，將光束分為兩部分：一部分從G1透射，射向
平面鏡M1。因G1和全反射平面鏡MM2均成45176。，所以?xún)墒?br />均垂直射到MM2上。從M2上反射回來(lái)的光，透過(guò)半反反射；
從M1反射回來(lái)的光，為半反射膜反射。而這匯集成一束光，在E處即可觀察到干涉條紋。光路中另平面板G2和G1平行，其材料以及厚度與G1完全相同，以補(bǔ)償兩束光的光程差，稱(chēng)為補(bǔ)償版。
反射鏡M1是固定的，M2可以在精密導(dǎo)軌上前后移動(dòng)，以改變兩光束之間的光程差。MM2的背面各有3個(gè)螺釘用來(lái)調(diào)節(jié)平面鏡的方位。M1的下方還附有2個(gè)方向垂直的拉簧，松緊它們，能使M1支架產(chǎn)生微小變形，以便精確地調(diào)節(jié)M1。
在左圖所示的光路中，M1’是M1
被
察G1半反射膜反射所形成的虛像。對(duì)觀著而言，兩相干光束等價(jià)于從M1’和
M2反射而來(lái)，邁克爾遜干涉儀所產(chǎn)生
額
氣干涉花紋就如同M2與M1’之間的空膜所產(chǎn)生的干涉花紋一樣。若M1’與
M2平行，則可以視作折射率相同、厚
度相同的薄膜；若M1’與M2相交，則可視作折射率相同、夾角恒定的楔形薄膜。
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