迈克尔逊干涉实验
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告一、实验目的1、了解迈克尔逊干涉仪的结构和工作原理。
2、观察等倾干涉和等厚干涉条纹，加深对干涉现象的理解。
3、学会使用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长。
二、实验原理迈克尔逊干涉仪是一种分振幅双光束干涉仪，其光路图如下图所示：此处可插入迈克尔逊干涉仪光路图光源 S 发出的光经过分光板 G1 分成两束光，一束光反射后到达反射镜 M1，另一束光透射后到达反射镜 M2。
两束光分别被 M1 和 M2反射后，再次回到分光板 G1，并在观察屏 E 处相遇发生干涉。
当 M1 和 M2 严格垂直时，观察到的是等倾干涉条纹。
此时，两束光的光程差为：＄＼Delta ＝ 2d\cos\theta$其中，d 为 M1 和 M2 之间的距离，θ 为入射光与 M1 或 M2 法线的夹角。
当光程差满足：＄＼Delta ＝ k\lambda$ （k 为整数）时，出现亮条纹；当光程差满足：＄＼Delta ＝（k ＋＼frac{1}｛2}）＼lambda$时，出现暗条纹。
当 M1 和 M2 不严格垂直时，观察到的是等厚干涉条纹。
此时，两束光的光程差主要取决于 M1 和 M2 之间的距离变化。
三、实验仪器迈克尔逊干涉仪、HeNe 激光器、扩束镜、毛玻璃屏等。
四、实验步骤1、仪器调节调节迈克尔逊干涉仪的底座水平，使干涉仪处于水平状态。
调节 M1 和 M2 背后的三个微调螺丝，使 M1 和 M2 大致垂直。
打开 HeNe 激光器，使激光束经过扩束镜后均匀地照射在分光板G1 上，并在毛玻璃屏上看到清晰的光斑。
调节 M1 或 M2 的位置，使屏上出现圆形的等倾干涉条纹。
2、观察等倾干涉条纹仔细调节 M1 或 M2 的位置，使干涉条纹清晰、对比度高。
观察条纹的形状、疏密和级次分布，记录条纹的变化情况。
3、测量光波波长沿某一方向缓慢移动 M1，观察条纹的“冒出”或“缩进”现象，并记录条纹变化的条数 N 和 M1 移动的距离Δd。
(大物实验)迈克尔孙干涉仪实验
大学物理实验迈克尔孙干涉仪一．实验原理1．迈克尔孙干涉仪的结构和原理2. 点光源产生的非定域干涉即M1和M2之间的距离每改变半个波长，其中心就“生出”或“消失”一个圆环。
两平面反射镜之间的距离增大时，中心就“吐出”一个个圆环。
反之，距离减小时中心就“吞进”一个个圆环，同时条纹之间的间隔（即条纹的稀疏）也发生变化。
由式可知，只要读出干涉仪中M1移动的距离△h和数出相应吞进（或吐出）的环数就可求得波长。
3. 条纹的可见度利用上式可测出纳黄光双线的波长差4. 时间相干性问题长差越小，光源的单色性越好，相干长度就越长，所以上面两种解释是完全一致的。
t m则用下式表示钠光灯所发射的谱线为589.0nm与589.6nm，相干长度有2cm。
氦氖激光器所发出的激光单色性很好，其632.8nm的谱线，只有10-14~10-7nm，相干长度长达几米到几公里的范围。
对白光而言，其和λ是同一数量级，相干长度为波长数量级，仅能看到级数很小的几条彩色条纹。
5．透明薄片折射率（或厚度）的测量（1）白光干涉条纹（2）固体透明薄片折射率或厚度的测定当视场中出现中央条纹之后，在M1与A之间放入折射率为n、厚度为l的透明物体，则此时程差要比原来增大因而中央条纹移出视场范围，如果将M1向A前移d，使，则中央条纹会重新出现测出d和l求出折射率n。
二．实验步骤1.测量He-Ne激光的波长①调整好干涉仪，为实验做好准备。
②打开He-Ne激光器，在光源前放一小孔光栏，调节M2上的三个螺钉，从小孔初设的激光束，经M1，M2反射后，在观察屏上重合。
③去掉小孔光栏，换上焦距透镜而使光源成为发散光束，在两光程差不太大时，在毛玻璃屏上即可观察到干涉条纹，轻轻调节M2后的螺钉，应出现基本在中心的圆纹。
④测量He-Ne激光的波长。
轻轻转动微动转轮，移动M1，中心每出生或吞进n个条纹，记下移动的距离，用公式2h/n求出波长。
2.测量钠波波长，波长差及相干长度①波长测量同激光波长的测量②慢慢移动M1，增加光程差，条纹可见度下降，乃至看不清，测出两不可见位置的距离差L=t1-t2，即可求出波长。
测定光速的迈克尔逊干涉实验
测定光速的迈克尔逊干涉实验引言：光速是物理学中一个重要的物理常数，它在许多领域中都具有重要的应用。
使用迈克尔逊干涉实验可以测定光速，这一实验的原理基于光的干涉现象。
本文将详细解读迈克尔逊干涉实验的定律、实验准备、实验过程，并探讨实验的应用和其他专业性角度。
一、定律解读：1. 光的干涉现象：光的干涉现象是指两个或多个光波相遇并叠加时产生的干涉现象。
根据光的干涉定律，在特定条件下，光的干涉可以形成明暗相间的干涉条纹。
这些干涉条纹提供了测量物理量的工具。
2. 迈克尔逊干涉仪：迈克尔逊干涉仪是一种基于干涉现象测量光速的仪器。
它由一个光源、一束分束器、两个全透镜和一个干涉板构成。
干涉板被放置在两支光束的相交处，通过调节其中一个全透镜的位置，可以观察到干涉条纹的变化。
二、实验准备：1. 实验仪器：迈克尔逊干涉仪、光源、分束器、透镜、干涉条纹接收器等。
2. 实验材料：透明的玻璃或空气等用于制备干涉板。
3. 实验环境：需要在暗室中进行实验，以减少外界干扰。
三、实验过程：1. 实验前准备：a. 制备干涉板：用细砂纸打磨一块透明玻璃或在玻璃表面涂上薄膜，使其能够反射掉一部分光线。
2. 实验操作：a. 设置迈克尔逊干涉仪：将光源放置在适当位置，使用透镜和分束器将光线分成两束相互垂直的光线，并使其通过分束器后分别通过两个全透镜。
b. 调整干涉板：将干涉板放置在两束光线的相交处，通过微调其中一个透镜的位置，观察干涉条纹的变化并调整到最亮的状态。
c. 测量干涉条纹数目：通过测量转动其中一个全透镜一周后干涉条纹通过的数量，可以计算出相邻的干涉条纹之间的角度差。
d. 计算光速：通过测得的干涉条纹间距以及仪器的长度，可以根据相关公式计算出光速的值。
四、实验应用和专业性角度：1. 测定光速：迈克尔逊干涉实验是测量光速的经典方法之一。
根据测得的干涉条纹的间距和仪器的长度，可以精确计算出光速的值。
2. 光学研究：迈克尔逊干涉仪的应用远不止于测量光速，它在光学研究中也是一个重要的实验工具。
迈克尔逊干涉仪实验实验原理和实验内容
迈克尔逊干涉仪实验实验原理和实验内容1. 前言：干涉的奇妙世界大家好，今天咱们要聊的就是那个听起来高大上的“迈克尔逊干涉仪”，别被这个八字打住了，咱们的目的是轻松地来了解它，轻松得就像喝个茶。
一说到干涉，这个词可能让人想到波浪、水面、或者干脆就被“干扰”了心情。
其实，这个腻歪的东西在科学里可是一块宝藏！乍一听，这干涉仪好像高深莫测，实际上，它可不仅仅是出现在实验室里的神秘家伙，而是揭示了光的波动性和奇妙的一面。
1.1 干涉是什么？那么，干涉到底是个啥玩意儿呢？简单来说，就是两束光波在特定条件下相遇、重叠，产生的那种“你搅我、我搅你”的交融效果。
有点像咱们日常生活中朋友聚会时那种热火朝天的氛围，几个人一聊，气氛就一下子活跃起来了，对吧？不过，在光学里，这种“搅拌”可以让我们看到明暗相间的条纹，也就是所谓的干涉条纹。
1.2 迈克尔逊干涉仪的原理现在，咱们来说说这个干涉仪的“主角”迈克尔逊。
他可是个厉害角色，1890年就捣鼓出了这个小玩意儿，而且他一颗心就是想研究光的本质。
迈克尔逊干涉仪的原理，就像一个“光的分身术”。
仪器把一束光分成两条路，就像是分开了的姐妹，走向不同的方向。
然而，在两束光走了个来回之后，它们又会汇合在一起。
这个时候，如果两束光走的路程不一样，最后就会形成干涉现象。
咱们的迈克尔逊可真是个“分道扬镳”的聪明才子，没错吧？2. 实验内容：构造我们的干涉仪说了这些理论，小伙伴们一定想知道，咱们到底怎么把这个光的“阴谋”一一揭开呢？别着急，接下来我们就来构造一下这台干涉仪。
其实也不复杂，一个干涉仪大致需要一些简单的器材——一个光源、一个分光镜、两面镜子，以及一个接收器。
听起来像准备一顿美味大餐，其实就这么简单。
2.1 搭建仪器首先，咱们得找一个光源，通常用激光比较好，清晰又亮。
接着，用一个分光镜把这束激光“劈头盖脸”地给分成两束，一道走左边，一道走右边，嘿，姐妹分开后就精彩了！然后再用镜子将两束光分别反射回去，向着相同的方向走来，这过程就像两位舞者在场上翩翩起舞，越跳越带感。
迈克尔逊干涉实验
一：干涉的分类，薄膜干涉1：双光波干涉即两个成员波的干涉。
杨氏双孔和双缝干涉、菲涅耳双镜干涉及牛顿环等属于此类。
双光波干涉形成的明暗条纹都不是细锐的，而是光强分布作正弦式的变化，这就是双光波干涉的特征。
多光波干涉则可形成细锐的条纹。
2：多光波干涉即多于两个成员波的干涉。
陆末-格尔克片干涉属于此类。
图中A为平行平板玻璃，一端开有倾斜的入射窗BC。
从S发出的源波经BC进入玻璃片后在其上、下表面间多次反射。
每次在上表面反射时，皆同时有一波折射入空气中。
所有各次折射入空气中的波就是从同一源波按分振幅方式造成的一组成员波。
在透镜L 的焦平面Π上观测干涉条纹。
相邻两波在P点的位相差为1.公式1式中λ为光波在真空中的波长，n为玻璃的折射率，t为玻璃片厚度，β为玻璃片内的光程辅助线与表面法线的夹角。
在接收面光强分布的条纹十分细锐，这是多光波干涉的特征。
3：偏振光的干涉在以上所举的干涉中，各成员波在考察点处可认为偏振方向大体一致。
当参与干涉的两个成员波的偏振面夹有一定角（例如90°）时，如何产生干涉见偏振光的干涉。
薄膜干涉：由薄膜产生的干涉。
薄膜可以是透明固体、液体或由两块玻璃所夹的气体薄层。
入射光经薄膜上表面反射后得第一束光，折射光经薄膜下表面反射，又经上表面折射后得第二束光，这两束光在薄膜的同侧，由同一入射振动分出，是相干光，属分振幅干涉。
若光源为扩展光源（面光源），则只能在两相干光束的特定重叠区才能观察到干涉，故属定域干涉。
对两表面互相平行的平面薄膜，干涉条纹定域在无穷远，通常借助于会聚透镜在其像方焦面内观察；对楔形薄膜，干涉条纹定域在薄膜附近。
二. 薄膜干涉的分类和特征；等倾干涉的条纹和特征薄膜干涉主要有两种：等厚干涉，等倾干涉等厚干涉：这是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜上、下表面而形成的干涉条纹．薄膜厚度相同的地方形成同条干涉条纹，故称等厚干涉．牛顿环和楔形平板干涉都属等厚干涉．等倾干涉：当不同倾角的光入射到折射率均匀，上、下表面平行的薄膜上时，同一倾角的光经上、下表面反射(或折射)后相遇形成同一条干涉条纹，不同的干涉明纹或暗纹对应不同的倾角，这种干涉称做等倾干涉。
大学物理《迈克尔逊专题》—迈克尔逊干涉仪实验报告
大学物理《迈克尔逊专题》—迈克尔逊干涉仪实验报告《迈克尔逊专题》实验报告前几周我做了迈克尔逊专题实验，对迈克尔逊干涉仪有了更加深刻的认识。
迈克尔逊干涉仪，是1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作，为研究“以太”漂移而设计制造出来的精密光学仪器。
它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。
通过调整该干涉仪，可以产生等厚干涉条纹，也可以产生等倾干涉条纹。
主要用于长度和折射率的测量，若观察到干涉条纹移动一条，便是M2的动臂移动量为λ/2，等效于M1与M2之间的空气膜厚度改变λ/2。
在近代物理和近代计量技术中，如在光谱线精细结构的研究和用光波标定标准米尺等实验中都有着重要的应用。
利用该仪器的原理，研制出多种专用干涉仪。
迈克耳逊干涉仪是这个专题实验最主要的试验仪器，此专题包括：1、迈克耳逊干涉仪在钠光灯照射下测量钠双线波长差; 2、白光干涉测量平板玻璃折射率；3、由迈克耳逊干涉仪改装成的法布里——玻罗干涉仪测钠双线波长差。
这三个实验都与波的干涉有关，都是利用干涉原理进行试验的。
迈克尔逊干涉仪的工作原理是干涉条纹是等光程差点的轨迹，因此，要分析某种干涉产生的图样，必求出相干光的光程差位置分布的函数。
若干涉条纹发生移动，一定是场点对应的光程差发生了变化，引起光程差变化的原因，可能是光线长度L发生变化，或是光路中某段介质的折射率n发生了变化，或是薄膜的厚度e发生了变化。
另外钠光灯辐射产生的两条强谱线的波长是不一样的，分别为589.6nm和589.0nm，波长差与中心波长相比甚小。
如果用这种光源照明迈克尔逊干涉仪，所获得的圆形等倾条纹实际上是两种波长分别形成的两套干涉条纹的叠加。
当全反镜M1、M2之间的距离d为某一值时，会恰好出现波1的k1级明条纹恰好与波2的k2级暗条纹重合，这时条纹最模糊，对比度小，为零。
当动镜M1继续移动时，两个条纹会错开，会出现清晰的圆形等倾条纹。
这就是钠光灯产生的干涉现象。
现在根据上述原理对以下实验进行介绍。
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告迈克尔逊干涉仪，听起来高大上，其实就是一种用来测量光波性质的仪器。
它的设计精巧得很，主要用来研究干涉现象。
说起干涉，简单来说，就是两束光波相遇时，可能会互相增强或抵消。
这样的现象在科学研究中非常重要。
一、迈克尔逊干涉仪的结构与原理1.1 结构迈克尔逊干涉仪由几个主要部分构成。
首先，有个光源。
然后是分光镜，把光分成两束。
接着，有两个反射镜，光线在这儿反射后，再次汇聚。
最后，合光的地方就是观察屏。
想象一下，光线就像两条小路，互相交叉。
这个设计让我们能够清晰地看到干涉条纹，神奇吧？1.2 原理干涉的原理其实很简单。
当两束光波相遇时，如果它们的波峰和波峰重合，就会加强；如果波峰和波谷重合，就会相互抵消。
这就是干涉现象的根本。
通过这种方式，迈克尔逊干涉仪能够测量光的波长，甚至是微小的变化。
二、实验步骤与过程2.1 准备工作在开始实验之前，首先要确保仪器各部分安装牢固。
光源要亮，分光镜要摆正。
这样的准备工作虽然麻烦，但非常关键。
小细节决定成败，大家懂的。
2.2 调整仪器调整仪器是个技术活。
反射镜的角度要调得刚刚好。
要是角度偏了，干涉条纹就模糊不清。
像个画家，认真地调整每一个细节，才能呈现出最美的画面。
2.3 观察干涉条纹一切准备就绪后，打开光源。
光线经过分光镜，形成两束光。
这时，观察屏上会出现一系列明暗相间的条纹。
哇，那感觉就像在看一幅动人的画卷！每一条条纹都在告诉我们光的奥秘，真是让人惊叹不已。
三、数据记录与分析3.1 数据记录实验过程中，要仔细记录每一次观察到的干涉条纹数量和相应的光源波长。
这些数据非常重要，可以帮助我们进一步分析干涉现象。
科学实验就是这样，数据就是我们的金钥匙。
3.2 数据分析分析数据时，要认真对比干涉条纹与光波长的关系。
每次计算都要小心翼翼，不能出错。
通过这些数据，我们能了解光的性质，还能探索更多未知的领域。
科学的魅力就在于此，永远有新的发现等着我们。
四、总结迈克尔逊干涉仪的实验不仅让我领略了光的奇妙，也让我体会到科学探索的乐趣。
6- 迈克尔逊干涉仪实验报告
6- 迈克尔逊干涉仪实验报告引言：干涉是光学实验中的一种重要现象。
其中迈克尔逊干涉仪是一种利用分束器将光分为两路走不同路程，再合成的干涉仪。
本实验目的是通过迈克尔逊干涉仪对光的相位干涉进行实验研究，探究其在科学研究和实际应用中的作用。
实验仪器与实验原理：迈克尔逊干涉仪的主要组成部分为分束器、反射镜、透镜和检波器。
分束器将光分成两路光，在反射后分别经过不同的光程后，再合成在一个光学环境中，形成干涉条纹，进而研究光的相位差。
本实验选用的迈克尔逊干涉仪光路如下：（1）准直光：由汞灯发出，经过凸透镜后成为平行光线。
（2）平板玻璃片：用于将平行光分成两束相互垂直地经过反射镜反向传播。
（3）待测物：常用的待测物为透明薄板。
（4）反射镜：反射光线使其改变方向。
（5）合成反射光：在两路光线进入存在相位差干涉的区域后，在反射镜上反射成为一路光线，进而在检测屏幕上产生干涉条纹。
实验步骤与实验结果：1. 线性度检查：使反射镜沿着检测屏幕方向移动，即保证反射镜像中心移动时干涉条纹线性分布。
结果：移动100次反射镜，干涉条纹线性，线间距与波长λ比例大小相等。
2. 确定干涉璀璨：注入汞灯光源，调整两个反射镜，使其距离相等，透射光线相遇前的光程相等，令条纹体现出明暗相间的亮度。
结果：明暗干涉线段发生变化的能量必须尽可能小。
3. 确定空气中两路光线的光程差：沿反射镜上下调节反射镜距离微调干涉条带展宽，经过微调后能够看到一阶条纹明暗相间的情况，再微一点可见的一级条带左端和右端的加亮区域刚开始相接收阻塞，当这一加亮区第一次完全保持不变，即表示第一阶的加亮区“连接”在一起，这时记下此时反射镜之间距离。
据相邻条带间差一现象可知，一阶干涉级别条纹宽度为λ /2 。
结果：空气中两路光线光程差为λ/2。
4. 确定疏水中两条光线的光程差：采用疏水薄板作为干涉片。
一级干涉条纹宽度为λ /2 ，得出空气中两路光线光程差λ/2，薄板厚度（光程差）d，直接得到疏水的折射率n（n ≌ 1.33）：n = d / λ 。
迈克尔逊干涉仪(实验报告)
迈克尔逊干涉仪(实验报告)引言。
迈克尔逊干涉仪是一种经典的干涉仪器，它利用干涉现象来测量光的波长、折射率等物理量。
本实验旨在通过迈克尔逊干涉仪的搭建和实验操作，加深对干涉现象的理解，并掌握干涉仪的使用方法和测量技术。
实验目的。
1.了解迈克尔逊干涉仪的结构和工作原理；2.掌握迈克尔逊干涉仪的搭建和调整方法；3.通过实验操作，测量光的波长和折射率。
实验原理。
迈克尔逊干涉仪是由美国物理学家阿尔伯特·亨利·迈克尔逊于1881年发明的。
它由半透镜、玻璃板、反射镜等部件组成。
当一束单色光通过半透镜后，被分为两束光线，分别经过两个相互垂直的光路，然后再次汇聚在半透镜上。
在汇聚的过程中，两束光线会发生干涉现象，最终形成干涉条纹。
实验材料和仪器。
1. 迈克尔逊干涉仪主体。
2. 单色光源。
3. 半透镜。
4. 反射镜。
5. 玻璃板。
6. 望远镜。
7. 读数显微镜。
8. 透镜。
9. 分光镜。
10. 测距仪。
11. 光学台。
实验步骤。
1. 搭建迈克尔逊干涉仪。
首先将反射镜固定在光学台上，然后安装半透镜和玻璃板，并调整它们的位置，使得光线能够顺利通过。
接着安装望远镜和读数显微镜，调整其位置和角度，使其能够准确观测干涉条纹。
2. 调整干涉仪。
利用分光镜和透镜对光源进行调节，使其成为单色光源。
然后调整反射镜的角度，使得两束光线能够相互干涉。
最后通过读数显微镜对干涉条纹进行调节，使其清晰可见。
3. 测量光的波长。
利用测距仪对干涉条纹的间距进行测量，然后根据干涉条件和反射镜的移动距离计算出光的波长。
4. 测量折射率。
通过改变玻璃板的厚度，观察干涉条纹的变化，并利用干涉条件和玻璃板的厚度计算出光在玻璃中的折射率。
实验结果与分析。
通过实验操作，我们成功搭建了迈克尔逊干涉仪，并观测到了清晰的干涉条纹。
在测量光的波长时，我们得到了与理论值相符的结果。
在测量折射率时，我们也得到了较为准确的数据。
这些结果表明，迈克尔逊干涉仪可以有效地用于测量光的波长和折射率。
迈克尔逊干涉实验报告
迈克尔逊干涉实验报告迈克尔逊干涉实验报告迈克尔逊干涉实验是19世纪末由美国物理学家阿尔伯特·迈克尔逊发明的一种实验方法，通过光的干涉现象，揭示了光的波动性质。
这个实验对于理解光的本质和光的传播速度的测量具有重要意义。
本文将介绍迈克尔逊干涉实验的原理、实验过程以及其在科学研究中的应用。
一、迈克尔逊干涉实验的原理迈克尔逊干涉实验基于光的干涉原理，即当两束光波相遇时，它们会产生干涉现象。
实验中使用的是一束激光光源，通过半透镜将光分成两束，分别射向两个反射镜。
其中一个反射镜固定不动，而另一个反射镜可以在水平方向上移动。
当两束光波经过反射后再次相遇时，它们会以不同的路径回到光源处。
如果两束光波的光程差是整数倍的波长，那么它们会相长干涉，产生明亮的干涉条纹。
反之，如果光程差是半个波长或其他非整数倍的波长，那么它们会相消干涉，产生暗亮交替的干涉条纹。
二、迈克尔逊干涉实验的过程在进行迈克尔逊干涉实验时，需要准备一些实验器材，如激光光源、分束器、反射镜、干涉条纹观测装置等。
首先，将激光光源对准分束器，使光线分成两束。
然后，将两束光线分别射向两个反射镜，其中一个反射镜固定不动，而另一个反射镜可以在水平方向上移动。
调整反射镜的位置，使得两束光线再次相遇时产生干涉现象。
观察干涉条纹的出现，可以通过调整反射镜的位置来改变光程差，进而改变干涉条纹的明暗程度。
通过观察干涉条纹的变化，可以测量光的传播速度以及其他光学性质。
三、迈克尔逊干涉实验的应用迈克尔逊干涉实验在科学研究中有广泛的应用。
首先，它被用于测量光的传播速度。
通过测量光程差的变化，结合光的频率，可以准确地计算出光的速度。
这对于验证光的传播速度是否恒定以及研究光的性质具有重要意义。
其次，迈克尔逊干涉实验还可以用于测量物体的长度或折射率。
通过调整反射镜的位置，使得干涉条纹的明暗程度发生变化，可以推导出物体的长度或折射率。
这在科学研究和工程领域中具有广泛的应用，如测量光学元件的尺寸和材料的折射率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电磁场与微波测量实验报告实验四迈克尔逊干涉实验
题目：电磁场与微波测量实验
学院：电子工程学院
班级：20132112xx
撰写人：xx
组内成员：xxxx
一、实验目的
掌握平面波长的测量方法。
二、预习内容
迈克尔逊干涉现象。
三、实验设备
1、S426型分光仪：
用于验证平面波的传播特点，包括不同媒质分界面时发生的反射和折射等诸多问题。
分光仪的部分组件名称和简要介绍如下：
2、DH1121B型三厘米固态信号源
该信号源是一种使用体效应管做震荡源的微波信号源，由振荡器、隔离器和主机组成。
三厘米固态振荡器发出的信号具有单一的波长
（出厂时信号调在λ=32.02mm上），当发射喇叭口面的宽边与水平面平行时，发射信号电矢量的偏振方向是垂直的。
可变衰减器用来改变微波信号幅度的大小，衰减器的度盘指示越大，对微波信号的衰减也越大。
晶体检波器可将微波信号变成直流信号或低频信号（当微波信号幅度用低频信号调制时）。
3、两块反射板，一块固定，一块位置可调；一块半透射板，材质为玻璃。
四、实验原理
迈克尔逊干涉实验的基本原理图见图1，在平面波前进的方向上放置成45°的半透射板。
由于该板的作用，将入射波分成两束波，一束向A的方向传播，另一束向B方向传播。
由于A、B处全反射板的作用，两列波就再次回到半透射板并到达接收喇叭处。
于是接收喇叭收到两束同频率、振动方向一致的两个波。
如果这两个波的相位差为2π的整数倍，则干涉加强；当相位差为π的奇数倍则干涉减弱。
因此在A处放一固定板，让B处的反射板就移动λ
的距离，因此有这个距离就可求的平面波的
2
波长。
五、实验步骤
1、整机进行调整，调节发射天线和接收天线的轴线在同一水平线上；
2、打开三厘米固态信号源，电流表偏转一定角度；预热一段时间后，调节射天线上方的可变衰减器使表头指示接近满度；
3、调整仪器，使两喇叭口的面互成90°、半透射板与两喇叭轴线互成45°，将读数机构通过它本身上带有的两个螺钉旋入底座，使其固定在底座上；
4、插上反射板，使固定反射板的法线与接收喇叭的轴线一致、可移反射板的法线与发射喇叭轴线一致；
5、旋转手柄，将可移反射板移动到标尺的最左侧，然后在此附近测出一个极小值位置，记录下来；
6、旋转读数机构的上的手柄使可移反射板移动，在表头上测出（n+1）个极小值（实验中我们共测得4组极小值，故n=3）并记录下对应的位移读数；
求出波长。
7、处理数据，并利用公式λ=2L
n
六、实验结果及分析比较
1、实验数据：
注：波长的计算方法是两点法：λ=2×（d4−d1)。
3
2、结果分析
由实验数据可知，实际波长为36.864mm，由传播常数计算公式可知：k=2π
=170.0。
λ
3、结论
三厘米固态振荡器发出的信号具有单一的波长λ=32.02mm，实验测得波长为λ=36.864mm，比理论值略大，但在一定误差允许的范围下，还是比较接近的，所以利用迈克尔逊干涉仪法来测量波长的方法是可行的。
七、思考题
测量波长时，介质板位置如果旋转90°，将出现什么现象；能否准确测量波长？
答：如果介质板位置旋转90°，从发射天线发出的入射波经过半透射板时一部分被反射回发射喇叭，一部分直线传播通过半透射板、到达可移反射板，这部分波将会被完全反射回来，经过半透射板时又将一部分反射回去一部分沿直线传播。
所以介质板旋转90°时波只会在水平方向沿着一条直线路径传播，不会到达接收喇叭，所以无法获得极小值的位移，因此无法测量波长。
八、实验结果误差分析
①此次实验在室内进行，各组同学进行实验操作时彼此距离较近且各
组的发射天线、接收天线的方向基本一致，所以会对实验结果产生一些不可避免的干扰。
②在调整半透射板、全反射板和天线之间的角度、固定可移反射板的底座位置等操作时，没有精密的校准装置，较为粗略，也会引入一些误差。
③各个极小值对应的位移在读取时要估读一位，可能会引入误差。