迈克逊干涉实验 大物实验

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物理实验探索自然现象的奥秘

物理实验探索自然现象的奥秘

物理实验探索自然现象的奥秘物理实验是科学研究中不可或缺的一部分,通过对自然现象的观察和测量,可以揭示出许多奥秘。

本文将介绍一些物理实验的例子,以及它们如何探索自然现象背后的奥秘。

实验一:万有引力实验在17世纪的牛顿时代,万有引力定律被提出。

为了验证这个定律,牛顿开展了一系列实验。

其中最著名的一次实验,被称为“苹果实验”。

牛顿观察到一只苹果从树上掉下来,于是他想知道,是否存在一种力使苹果朝地球的方向运动。

于是,他进行了苹果实验,在此过程中,他观察了苹果下落的轨迹,并根据自己的观察得出了万有引力定律,这个实验揭示了物体之间相互吸引的力。

实验二:杰克逊环实验杰克逊环实验是关于电磁感应的实验。

实验中,通过通过一根铜环中通过一根磁铁产生的磁场,可以观察到铜环内部产生的电流。

这个实验揭示了磁场和电场之间的联系,验证了法拉第电磁感应定律。

实验三:托兰蒂尼实验托兰蒂尼实验是关于光的干涉性质的实验。

在这个实验中,通过光束的相干与干涉,可以观察到明暗条纹的出现。

这个实验揭示了光的波动性质,验证了光的干涉现象。

实验四:哈雷的日食实验科学家哈雷通过对日食现象的观察和测量,揭示了月球运行轨道对地球的引力影响。

他使用日食的观测数据,计算出了月球的轨道。

这个实验验证了牛顿的引力理论,对日食现象的解释提出了更准确的解释。

实验五:打光电效应实验打光电效应实验是关于光的粒子性质的实验。

通过用光束照射金属表面,观察到电子的跃迁和电流的产生。

这个实验验证了光的粒子性质和光子的存在。

这些实验是物理学中的经典实验,通过观察和测量,揭示了自然现象背后的奥秘。

这些实验不仅帮助我们了解了自然界的规律,而且对科学的发展和技术应用也起到了重要的推动作用。

总结起来,物理实验通过观察和测量,揭示了自然现象的奥秘。

从牛顿的万有引力实验到现代的杰克逊环实验和打光电效应实验,每个实验都为我们了解自然界的规律、推动科学的发展提供了重要的线索和证据。

物理实验是解开自然奥秘的钥匙,我们需要继续进行实验研究,进一步探索自然界中更多的奥秘。

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光学中一项经典的实验证明了光的波动性,在19世纪末由美国物理学家阿尔伯特·迈克尔逊设计和进行。

这个实验设计精巧而又简单,通过干涉现象展示了光的波动性质,并为未来光学研究奠定了坚实的基础。

1. 实验原理迈克尔逊干涉实验的核心原理是将一束单色光朝着半透明镜表面投射,半透明镜会将光分为两束垂直传播的光线。

当光线到达两个平行的镜面后,会发生反射。

反射光线再次交汇,如果两束光线相位相同,它们会加强干涉,形成明晰的干涉条纹;相反,如果两束光线相位相差半个波长,它们会相互抵消,形成暗的干涉区域。

2. 实验装置迈克尔逊干涉实验主要由四部分组成:光源、分束器、反射镜和干涉区域。

光源可以使用激光或单色光源,以确保光的单色性。

分束器是由半透明镜构成的,用于将光线分为两束,一束沿直线路径到达一个反射镜,另一束沿垂直方向到达另一个反射镜。

两个反射镜的位置可以调整,以改变光线的路径和干涉效果。

最后,干涉区域会收集和显示干涉条纹,观察者可以通过观察这些条纹来分析光的干涉现象。

3. 结果分析通过观察干涉条纹的样式和变化,我们可以获得对光的性质和传播方式的重要信息。

干涉条纹的形状和间距与光的波长直接相关,因此我们可以通过计算和观察来确定光的波长。

此外,通过调整反射镜的位置,我们还可以改变干涉条纹的样式和数量。

这表明干涉效果受到光线路径和反射镜位置的影响,进一步验证了光的波动性。

4. 应用领域迈克尔逊干涉实验在实际应用中具有广泛的价值。

首先,通过干涉条纹的形成和变化,我们可以测量精确的光学参数,如波长、折射率等,这对于光学研究和设备校准具有重要意义。

其次,干涉技术在光学仪器中广泛应用,例如激光干涉仪、干涉显微镜等。

这些仪器借助干涉现象,能够提供更高分辨率和更精确的测量结果,帮助科学家们深入研究微观世界。

5. 发展与进步迈克尔逊干涉实验自19世纪末以来一直是光学研究的重要实验之一,其应用和发展不断取得突破。

大学物理实验:迈克尔逊干涉仪实验

大学物理实验:迈克尔逊干涉仪实验
大学物理实验——
迈克尔逊干涉仪实验
实验仪器
迈克尔逊干涉仪 激光器
实验原理
1. 迈克尔逊干涉仪结构原理
点光源S,分光镜G1右表面 镀有半透半反膜,使入射光 分成强度相等的两束。
全反射镜M1和M2:M2为固 定全反射镜,背部有三个粗 调螺丝,侧面和下面有两个 微 调 螺 丝 。 M1 为 可 动 全 反 射镜,背部有三个粗调螺 丝。
2d
N
测量激光波长。用逐差法,求三次,取平均。
5. 实验注意事项
光学元件表面严禁触摸,精密仪器操作耐心 细致,反射镜粗到微动螺丝不能出现拧紧拧死现 象,出现不好调节情况及时报告指导教师。
思考题
1 简述本实验所用干涉仪的读数方法。
2 怎样利用干涉条纹的“涌出”和“陷入”来 测定光波的波长?
3 何为定域、非定域干涉?
扩展光源产生定域干涉的条纹形成于空间的特定区域; 点光源产生非定域干涉的球面波在空间处处相干。
观察区E,如E处的两束光满足相干条件,可发生干涉现象。 G2为补偿板,与G1为相同材料相同的厚度,且平行安装。
2. 可动全反镜移动及读数
M1在导轨上由粗动手轮和微动手轮的转动而前后移动。 M1位置的读数为:××.□□△△△ (mm) ××在mm刻度尺上读出。
粗动手轮:每转一圈可动全反镜移动1mm,读数窗口内刻度盘 转动一圈共100个小格,每小格为0.01mm,□□由读数窗口内 刻度盘读出。
微 动 手 轮 : 每 转 一 圈 读 数 窗 口 内 刻 度 盘 转 动 一 格 , 即 M1 移 动 0.01mm,微动手轮有100格,每格0.0001mm,还可估读下一位。 △△△由微动手轮上刻度读出。
注意螺距差的影响。
3. 激光波长测试原理及方法

迈克尔逊干涉仪干涉现象实验报告总结

迈克尔逊干涉仪干涉现象实验报告总结

迈克尔逊干涉仪干涉现象实验报告总结
g2是一面镀上半透半反膜,m1、m2为平面反射镜,m1是固定的,m2和精密丝相连,
使其可前后移动,最小读数为10-4mm,可估计到10-5mm,m1和m2后各有几个小螺丝可调节袭其方位。

当m2和m1’严格平行时,m2移动,表现为等倾干涉的圆环形条纹不断从中
心“吐出”或向中心“消失”。

两平面镜之间的“空气间隙”距离增大时,中心就会“吐出”一个个条纹;反之则
“百吞进”一个个条纹。

m2和m1’不严格平行时,则表现为等厚干涉条纹,m2移动时,
条纹不断移过视场中某一标记位置,m2平移距离d与条纹移动数n的关系满足。

迈克尔逊干涉仪示意:经m2反射的光三次穿过分度光板,而经m1反射的光只通过分光板一次。


偿板就是为了消除这种不对称而设置的。

在使用单色光源时,补偿板并非必要,可以利用
空气光程来补偿;但在复色光源时,因玻璃和空气的色散不同,补偿板则是不可缺问少的。

若要观察白光的干涉条纹,两相干光的光程差要非常小,即两臂基本上完全对称,此时可
以看到彩色条纹;若m1或m2稍作答倾斜,则可以得到等厚的交线处(d=0)的干涉条纹
为中心对称彩色直条纹,中央条纹由于半波损失为暗条纹。

大物-迈克尔逊干涉实验

大物-迈克尔逊干涉实验

实验报告:迈克尔逊干涉实验一、摘要迈克尔逊干涉仪是光学干涉仪中最常见的一种,它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。

它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,便是动臂移动λ/2。

本实验即利用迈克尔逊干涉仪对长度变化的测量功能,测量压电陶瓷的长度随着外加电压的变化规律。

(逆压电效应及压电系数)实验目的:学习了解迈克耳孙干涉仪的特点,初步掌握如何调整和使用迈克耳孙干涉仪;学习用迈克耳孙干涉仪测量微小位移的方法,并进行压电陶瓷逆压电效应的测量,计算材料的压电系数。

关键词:迈克尔逊干涉仪,压电陶瓷,逆压电效应,计算压电系数二、实验原理迈克耳逊干涉仪的原理是一束入射光经过分光镜分为两束后被对应的平面镜反射回来,这两束光满足干涉条件。

干涉中两束光的不同光程可以通过调节干涉臂长度以及改变介质的折射率来实现。

干涉条纹对应屏幕上等光程差的点,因此,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,在本实验中,则是由于压电陶瓷长度的变化导致一臂的距离变化,光程改变。

光路如图,S为光源(本实验用激光器外接空间滤波器和光阑模拟相干点光源,再加准直镜L可拓展为平行光源),C、D为平面反射镜,其中D是定镜;C为动镜,它和压电陶瓷相连。

A为分光镜,能使入射光分成强度相等的两束(反射光和透射光)。

反射光和透射光分别垂直入射到反射镜C和D,它们经反射后回到A处,再分别经过透射和反射后,来到观察区域(可以是光屏)。

本实验无补偿板,若有,则它与A为相同材料,有相同的厚度,且平行安装,目的是要使参加干涉的两光束经过玻璃板的次数相等,避免引入额外的光程差。

当C和D'严格平行时(D’为D虚像),表现为等倾干涉的圆环形条纹,移动C时,会不断从干涉的圆环中心“吐出”或向中心“吞进”圆环。

M2和M1'不严格平行时,则表现为等厚干涉条纹.移动M2时,条纹不断移过光屏中某一标记位置,C平移距离 d 与条纹移动数 N 的关系满足:d=Nλ/2,λ为入射光波长。

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

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。

大学物理仿真实验迈克尔逊干涉仪

大学物理仿真实验迈克尔逊干涉仪

大学物理仿真实验迈克尔逊干涉仪大学物理仿真实验------迈克尔逊干涉仪实验名称:迈克尔逊干涉仪实验目的:1了解迈克尔孙干涉仪的原理、结构和调节方法。

2观察非定域干涉条纹。

3测量氦氖激光的波长。

4并增强对条纹可见度和时间相干性的认识。

实验仪器:迈克尔逊最早为了研究光速问题而精心设计了该装置。

它是一种分振幅的干涉装置,它将一路光分解成相互垂直的两路相干光,然后通过反射再重新汇聚在另一个方向上。

基于其结构原因,它是光源、两个反射镜、接收器(屏或眼睛)四者完全分立,东南西北各据一方,便于光路中安插其它器件。

如利用白光测玻璃折射率,测定气体折射率等。

迈克尔逊干涉仪可以使等厚干涉、等倾干涉及各种条纹的变动做到非常易于调整,很方便进行各种精密测量。

它的设计精巧,用途广泛,在许多科研领域都有它应用的身影。

迈克尔逊干涉仪原理图A,B是分光板和补偿板;M1,M2是反射镜;S是光源;O是观察点,可以用观察屏来获得实像,也可以直接观察镜中虚像。

图中的M2'是等效的M2位置。

M1可在光线行进方向移动,产生与M2'的不同光程差。

M1的位置使用粗调和细调旋钮调节,并且移动轨道上设有标尺。

A,B是分光板和补偿板;M1,M2是反射镜;S是光源;O是观察点,可以用观察屏来获得实像,也可以直接观察镜中虚像。

图中的M2'是等效的M2位置。

M1可在光线行进方向移动,产生与M2'的不同光程差。

M1的位置使用粗调和细调旋钮调节,并且移动轨道上设有标尺。

分光板、补偿板和反射镜A和B是取自同一块玻璃上的厚度和折射率一样的两个玻璃板,其中一块A 的背面镀上半透半反膜,它使光线分成光强大致相等的两束相干光。

另一块是补偿板,它的作用是在两个反射镜在等臂时光程相等;因为若没有补偿板,一路反射光通过A三次,而另一路透射光只通过A一次;这对于单色光时没有影响,对于复色光时则影响测量结果。

其背面有三个可调螺钉,在实验中它充当三维角度调整;其中一个镜子的虚像(M2')和另一个镜子(M1)之间形成"空气夹层"。

迈克尔逊干涉实验报告资料

迈克尔逊干涉实验报告资料

迈克尔逊干涉实验报告资料迈克尔逊干涉实验是19世纪末、20世纪初,美国物理学家迈克尔逊和莫雷进行的实验。

这个实验被认为是探索光速以及光的本质等方面的重要实验之一。

本文将介绍迈克尔逊干涉实验的原理、实验流程和结果。

1. 实验原理:迈克尔逊干涉实验的基本原理是利用光的干涉现象来探测光速的变化。

光线在真空中的传播速度是恒定的,因此光线在固体和液体等介质中传播速度会有所变化。

利用这个原理,迈克尔逊发明了一种精密的干涉仪,用来检测光线在不同介质中的速度变化,并通过这个速度变化间接测量出光在真空中的速度。

2. 实验流程:迈克尔逊干涉仪由两个向同方向移动的平行壳体构成。

其中一个稳定的光源照射一束光线,经过分束镜分为两束光线,分别通过壳体的两个表面反射后,重新汇聚在分束镜上。

当壳体的运动状态发生变化时,两束光线的相对路程差会发生变化,会在分束镜的两侧产生干涉条纹。

通过测量干涉条纹的位移,可以精确测量出光的速度。

3. 实验结果:迈克尔逊干涉实验的实验结果表明,在真空中,光的速度是不变的。

实验中发现,在干涉条纹上发生位移时,就意味着两束光线的相对路程差发生了变化。

在实验过程中,迈克尔逊使用银镜取代了空气中常用的玻璃材料,以避免垂直于银镜的光线在反射时出现相位差的情况。

通过精确地测量干涉条纹的位移,迈克尔逊精确测定了光在真空中的速度,并为今后的科学研究奠定了基础。

总之,迈克尔逊干涉实验在光学和物理领域起到了至关重要的作用,成为了现代科学的重要里程碑之一。

它不仅向我们展示了光速恒定的特性,还为传感器、光纤通信技术等现代科技的发展提供了基础。

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