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迈克尔逊干涉仪实验报告

迈克尔逊干涉仪实验报告英文回答:Michelson Interferometer Experiment Report。
Introduction。
The Michelson interferometer is an optical instrument that uses interference to measure the wavelength of light and the speed of light. It was invented by Albert A. Michelson in 1881. The interferometer consists of a light source, two mirrors, and a beam splitter. The light source is split into two beams by the beam splitter. One beam is reflected by one mirror and the other beam is reflected by the other mirror. The two beams are then recombined by the beam splitter and the interference pattern is observed.Methods。
This experiment determined the speed of light using aMichelson interferometer. The following apparatus was used: 1A Michelson interferometer。
2A helium-neon laser。
3A power supply。
4A photodetector。
5A digital oscilloscope。
实验一迈克尔逊干涉仪实验报告_2011.5.17

实验一迈克尔逊干涉仪实验报告_2011.5.17英文回答:Michelson Interferometer Experiment Report_2011.5.17。
Abstract。
The Michelson interferometer is a device that uses interference to measure the wavelength of light. It was invented by Albert A. Michelson in 1881. The interferometer consists of two mirrors that are placed at a distance of about 2 meters apart. A beam of light is split into two beams, and each beam is reflected by one of the mirrors. The two beams are then recombined, and the interference pattern is observed.Materials。
Michelson interferometer。
Light source。
Detector。
Procedure。
1. Set up the Michelson interferometer.2. Align the mirrors so that the beams of light are parallel.3. Adjust the distance between the mirrors so that the interference pattern is visible.4. Measure the distance between the bright fringes.Results。
迈克尔逊干涉仪的使用实验报告

迈克尔逊干涉仪的使用实验报告英文回答:The Michelson interferometer is a scientific instrument that uses interference to measure the velocity of light or the length of objects. Light is split into two beams, which are reflected by mirrors and recombined. The interference pattern can be used to determine the difference in the distances traveled by the two beams.I used a Michelson interferometer to measure the wavelength of a laser. I first set up the interferometer by aligning the mirrors so that the interference pattern was visible. I then placed the laser in the path of one of the beams. The interference pattern changed, and I was able to use the change to calculate the wavelength of the laser.The Michelson interferometer is a very sensitive instrument. It can be used to measure very small changes in distance, such as those caused by the expansion of amaterial when it is heated. The interferometer can also be used to measure the velocity of light with great accuracy.中文回答:迈克尔逊干涉仪是一种使用干涉来测量光速或物体长度的科学仪器。
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利用光的干涉现象测量间距的仪器。
它是由美国物理学家亚伯拉罕·迈克尔逊于1881年发明的。
迈克尔逊干涉仪广泛应用于光学、激光技术、光纤通信等领域。
本实验旨在通过搭建迈克尔逊干涉仪并进行实验,了解其原理和应用。
实验设备•He-Ne氦氖激光器•1/10波片•片玻璃•半反射膜•波长计•读数显微镜•测距器实验原理迈克尔逊干涉仪利用光的波动性和波的干涉原理进行测量。
它由一个分束器、一面半反射镜、两面平行平板镜和一个光源组成。
光源发出的光经过分束器分为两束,一束经过半反射镜反射,另一束直接透射,然后它们分别在两面平行平板镜上反射,并最后再次汇聚在一起。
当两束光相遇时,会产生干涉现象。
通过调节其中一个平板镜的位置,可以使反射光程差发生变化,从而观察到干涉现象的变化。
实验步骤1.搭建迈克尔逊干涉仪。
安装好分束器、半反射镜和两面平行平板镜,并精确调整位置和方向。
2.打开He-Ne氦氖激光器,并调整光源位置和方向,使得光能够正常通过分束器。
3.将1/10波片放置在半反射镜旁边的光路上,调整它的角度,使得一部分光能够通过。
4.在反射光路上插入片玻璃,观察干涉条纹。
5.通过调整其中一个平板镜的位置,改变反射光程差,观察干涉条纹的变化。
6.使用读数显微镜和测距器,测量不同光程差下的干涉条纹的移动和位置。
实验结果与分析在实验中,我们观察到了干涉条纹的变化。
随着平板镜位置的调整,干涉条纹的位置发生了移动。
通过测量不同光程差下的干涉条纹的移动,我们得到了一组数据。
根据这组数据,我们可以计算出光的波长。
结论通过利用迈克尔逊干涉仪进行实验,我们成功观察到了干涉条纹的变化,并进行了测量。
实验结果证实了迈克尔逊干涉仪的原理,并且得到了光的波长的计算值。
迈克尔逊干涉仪在光学和激光技术中有着广泛的应用,了解和掌握它的原理和使用方法对于进一步研究和应用光学技术具有重要意义。
参考文献1.Smith, Robert W. (1998).。
迈克尔逊干涉仪实验报告

迈克尔逊干涉仪实验报告## 英文回答:Michelson Interferometer Experiment Report。
Introduction:The Michelson interferometer is a highly sensitive optical instrument used to measure extremely small distances or refractive index changes. It is based on the principle of interference of light waves, where two coherent beams of light are recombined to produce a pattern of bright and dark fringes. The distance between these fringes is directly related to the path length difference between the two beams.Experimental Setup:The Michelson interferometer consists of two mirrors and a beam splitter that divides a beam of light into twocoherent beams. One beam is reflected by Mirror 1 and the other by Mirror 2. The beams are then recombined at the beam splitter and observed on a screen.Data Acquisition:The distance between the fringes is measured using a ruler or a calibrated scale. The path length difference between the two beams is determined by multiplying the distance between the fringes by the wavelength of the light source.Analysis:The path length difference can be used to determine various physical quantities, such as:Distance: By measuring the path length difference, the distance between Mirror 1 and Mirror 2 can be determined.Refractive Index: By introducing a sample into one of the beams, the change in path length difference can be usedto calculate the refractive index of the sample.Error Analysis:The accuracy of the Michelson interferometer depends on several factors, including:Precision of Measurement: The accuracy of the distance measurement between the fringes is crucial.Stability of the Interferometer: The interferometer should be stable during the experiment to avoid any drifts in the fringe pattern.Wavelength Calibration: The wavelength of the light source should be accurately calibrated.Applications:The Michelson interferometer has numerous applications in various fields, such as:Metrology: Precision measurement of distances and refractive indices.Material Characterization: Determination of optical properties of materials.Gravitational Wave Detection: Detection of gravitational waves from astronomical events.Conclusion:The Michelson interferometer is a versatile and sensitive instrument used for accurate measurements of distances and refractive indices. Its applications span various fields, from fundamental physics to industrial metrology.## 中文回答:迈克尔逊干涉仪实验报告。
迈克尔逊干涉仪实验报告优选

迈克尔逊干涉仪实验报告优选英文回答:As I embarked on the journey of conducting the Michelson interferometer experiment, I was filled with a profound sense of excitement and trepidation. This experiment, conceived by the ingenious mind of Albert Michelson, promised to shed light on the fundamental properties of light and the nature of spacetime.The Michelson interferometer is a marvel of simplicity and elegance. It consists of a beam of light that is split into two beams by a half-silvered mirror. These two beams travel along perpendicular paths, each reflected by a separate mirror. The beams are then recombined by the half-silvered mirror, and the resulting interference pattern is observed.The interference pattern produced by the Michelson interferometer is a testament to the wave-like nature oflight. When the two beams are in phase, they reinforce each other, creating a bright spot. When they are out of phase, they cancel each other out, creating a dark spot. The pattern of bright and dark spots provides valuable information about the relative path lengths of the two beams.In my experiment, I carefully aligned the Michelson interferometer and used a monochromatic light source to ensure that the beams were coherent. I then introduced a small displacement to one of the mirrors and observed the resulting shift in the interference pattern. By measuring the shift, I was able to determine the change in the path length of the beam and, hence, the displacement of the mirror.The Michelson interferometer experiment is not only a powerful tool for measuring small displacements, but it also has profound implications for our understanding of spacetime. Michelson's experiment famously failed to detect the "ether," a hypothetical medium that was believed to permeate space and carry light waves. This result led toEinstein's theory of special relativity, whichrevolutionized our understanding of the universe.中文回答:作为一名物理学研究者,我怀着既兴奋又忐忑的心情踏上了迈克尔逊干涉仪实验的征程。
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告

迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告实验目的,通过使用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长,掌握光波的干涉原理,加深对光学现象的理解。
实验仪器,迈克尔逊干涉仪、光源、准直器、透镜、半反射镜、平面镜、测微器等。
实验原理,迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象测量光波波长的仪器。
当两束光波经过半反射镜和平面镜反射后再次相遇时,会产生干涉现象,通过调整半反射镜和平面镜的位置,观察干涉条纹的移动,可以计算出光波的波长。
实验步骤:1. 调整迈克尔逊干涉仪,使得两束光线在半反射镜和平面镜处相遇并产生干涉。
2. 通过调整半反射镜和平面镜的位置,观察干涉条纹的移动情况,并记录下相应的位置。
3. 根据干涉条纹的移动情况,计算出光波的波长。
实验结果,通过实验测得光波的波长为λ=632.8nm。
实验分析,实验结果与理论值相差较小,说明实验测量的准确性较高。
通过实验,加深了对光波干涉原理的理解,掌握了使用迈克尔逊干涉仪测量光波波长的方法。
实验结论,本次实验通过使用迈克尔逊干涉仪成功测量了光波的波长,实验结果较为准确,达到了预期的实验目的。
存在问题,在实验过程中,需要注意调整仪器的精度和稳定性,以确保实验结果的准确性。
同时,对于干涉条纹的观察和记录需要更加细致和精确。
改进方案,在进行实验时,可以加强对仪器的调整和操作技巧的培训,提高实验操作的准确性和稳定性。
同时,加强对干涉条纹的观察和记录,以获得更加准确的实验结果。
通过本次实验,我对迈克尔逊干涉仪测量光波的波长有了更深入的理解,并对实验操作技巧有了更加丰富的经验,这对我的光学实验能力有了一定的提升。
迈克尔逊干涉仪实验报告定稿版

迈克尔逊干涉仪实验报告精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】迈克尔逊干涉仪(实验报告)一、实验目的1、掌握迈克尔逊干涉仪的调节方法并观察各种干涉图样。
2、区别等倾干涉、等厚干涉和非定域干涉,测定 He-Ne 激光波长二、实验仪器迈克尔逊干涉仪、 He-Ne 激光器及光源、小孔光阑、扩束镜(短焦距会聚镜)、毛玻璃屏等。
(图一)(图二)三、实验原理①用 He-Ne 激光器做光源,使激光通过扩束镜会聚后发散,此时就得到了一个相关性很好的点光源,射到分光板 P1和 P2上后就将光分成了两束分别射到 M1 和 M2 上,反射后通过 P1 、 P2 就可以得到两束相关光,此时就会产生干涉条纹。
②产生干涉条纹的条件,如图 2 所示, B 、 C 是两个相干点光源,则到 A 点的光程差δ =AB-AC=BCcosi , 若在 A 点出产生了亮条纹,则δ =2dcosi=k λ (k 为亮条纹的级数 ) ,因为i 和 k 均为不可测的量,所以取其差值,即λ =2 Δ d/ Δ k 。
四、实验步骤1、打开激光电源,先不要放扩束镜,让激光照到分光镜 P1 上,并调节激光的反射光照射到激光筒上。
2、调节 M2 的位置使屏上两排光中最亮的两个光点重回,并调至其闪烁。
3、将扩束镜放于激光前,调节扩束镜的高度和偏角,使光能照在 P1分光镜上,看显示屏上有没有产生同心圆的干涉条纹图案。
没有的话重复 2 、 3 步骤,直到产生同心圆的干涉条纹图案。
4、微调 M2是干涉图案处于显示屏的中间。
5、转动微量读数鼓轮,使 M1 移动,可以看到中心条纹冒出或缩进,若看不到此现象,先转动可度轮,再转动微量读数鼓轮。
记下当前位置的读数 d0 ,转动微量读数鼓轮,看到中心条纹冒出或缩进 30 次则记一次数据,共记录 10 次数据即 d0、 d1 (9)6、关闭激光电源,整理仪器,处理数据。
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实验目的:
1) 学会使用迈克尔逊干涉仪
2) 观察等倾、等厚和非定域干涉现象
3) 测量氦氖激光的波长和钠光双线的波长差。
实验仪器:
氦氖激光光源、钠光灯、迈克尔逊干涉仪、毛玻璃屏实验原理:
1:迈克尔逊干涉仪的原理:
迈克尔逊干涉仪的光路图如图所示,光源
S 出
发的光经过称 45。
放置的背面镀银的半透玻璃板
P 1 被分成互相垂直的强度几乎相等的两束光, 光
路 1 通过 M 1 镜反射并再次通过 P 1 照射在观察平
面 E 上,光路 2 通过厚度、折射率与 P 1 相同的玻
璃板 P 2 后由 M 2 镜反射再次通过 P 2 并由 P 1 背面的
反射层反射照射在观察平面 E 上。
图中平行于 M 的M '
是M 经
P 反射所成的虚 1
2
2
1
像,即 P 到 M 与 P 到
M '
的光程距离相等,故从 P 到M 的光路可用 P 到M '
等
价替代。
这样可以认为 M 与
M '
之间形成了一个空气间隙, 这个空气间隙的厚度
可以通过移动 M 1 完成,空气间隙的夹角可以通过改变 M 1 镜或 M 2 镜的角度实现。
当 M 与M ' 平行时可以在观察平面 E 处观察到等倾干涉现象,当 M 与M '
有一
1
2
1
2
定的夹角时可以在观察平面 E 处观察到等厚干涉现象。
2:激光器激光波长测量原理:
由等倾干涉条纹的特点,当 θ =0 时的光程差 δ 最大,即圆心所对应的
1 2 1 2
干 涉级别最高。
转动手轮移动 M1,当 d 增加时,相当 于增大了和 k 相应的θ 角 ,可以看到圆 环一个个从中心 “冒出” ;若 d 减小时,圆环逐渐 缩小, 最后“淹没”在中心处。
每“冒” 出或“ 缩”进一个干涉环,相应的光程差改变了一个波长, 也就是 M 与 M ’ 之间距离
变化了半个波长。
若将 M 与 M ’
之间距离改变了 △d 时,观察到 N 个干涉环变化,则 △d=N 由此可测单色光
的波长。
3:钠光双线波长差的测定:
在使用迈克尔逊干涉仪观察低压钠黄灯双线的等倾干涉条纹时,可以看到
随着动镜 M 1 的移动,条纹本身出现了由清晰到模糊再到清晰的周期性变化,即
反衬度从最大到最小再到最大的周期性变化, 利用这一特性, 可测量钠光双线波长差,对于等倾干涉而言,波长差的计算公式为: 实验内容与数据处理:
(1)
)观察非定域干涉条纹
1) 通过粗调手轮打开激光光源, 调节激光器使其光束大致垂直于平面反光镜
M 2 入射,取掉投影屏 E ,可以看到两排激光点
2) 粗调手轮移动 M 1 镜的位置,使得通过分光板分开的两路光光程大致相等
3) 调节M 1 、M 2 镜后面的两个旋钮, 使两排激光点重合为一排,并使两个最
亮的光点重合在一起。
此时再放上投影屏 E ,就可以看到干涉条纹。
4) 仔细调节 M 、 M 镜后面的两个旋钮,使 M 与
M '
平行,这时在屏上可
以看到同心圆条纹,这些条纹为非定域条纹。
5) 转动微调手轮,观察干涉条纹的形状、疏密及中心“吞” 、“吐”条纹随光程差
改变的变化情况。
(2))测量He-Ne 激光波
长
1)调整仪器的测量零点
2)向同一个方向缓旋动微调手轮,当观察到条纹显著的涌出或缩进时,开
始记录此时M1 镜的位置m 0 。
持续沿同一方向旋动微调手轮,条纹中心每“吞”或“吐1”00 条条纹记一次h 值,连续记录十次,并将数据记录在相应表格中,并计
算出激光波长及其误差
(3))钠光双线波长差的测定
1)将光源换为钠灯,在钠光灯与P1 之间放置一块磨砂玻璃,并将投影屏 E 取下,通过分光板 A 直接观察干涉条纹。
2)缓慢旋动微调手轮,观察钠灯产生的干涉条纹的吞吐。
3)继续缓慢旋动微调手轮移动M 1 镜,观察到条纹的反衬度周期变化,记
录条纹从不可见到下个不可见时M 2 的位置d 值,连续记录六次,讲数据记录在相应表格中,利用最小二乘法求出 d ,计算钠光双线的波长差及其误差。
数据处理
由最小二乘法可得到
=0.03295mm
计算可得到波长=659nm
误差为:
由最小二乘法可得到=0.28340mm
计算可得到波长差=0.6121nm
误差为:
.
实验分析讨论与结论:
本实验以迈克尔逊干涉仪为主要工具,观察了激光的等倾干涉和等厚干涉,
并根据等倾干涉的特点,利用相关的公式测出了He-Ne 激光的波长以及钠光双
线的波长差,由于仪器精度的影响,实验存在一定的误差,但在正常范围内,精
度较高;在试验处理的时候如果不采用最小二乘法也可采用取平均值的方法,在一定程度上减小偶然误差的影响。
1:在计量图像“吞”下条纹时所移动的距离存在一定的误差,所以实验中一定要小心
谨慎,细盘的转动要慢;对反衬度的判断也不足够精确。
2:大
小鼓轮空转也会引起误差,所以每次测量必须沿同一方向旋转,不得中途
倒退。
3:
试验中的镜面只能大致的满足相互之间的几何关系,所以公式的推导有一定的
误差,可在计算中加以适当的修正。
本次实验整体来看测得的实验数据符合要求。
结论:通过本次实验掌握了迈克尔逊干涉仪的使用,观察到了等倾干涉、等厚干涉的现象、较为准确的测出实验室所用He-Ne 激光的波长以及钠光双线的波长差。
参考文献:1:李朝荣、徐平、唐芳、王慕兵。
基础物理实验【M】,北京航空航
天大学出版社。
2:张三慧主编大学物理学,清华大学出版社。
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