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”实验报告
1、实验简介
“迈克尔逊干涉仪”（Michaelson Interferometer）是一种便携式、利用干涉测量法测量平面镜和实物形状及尺寸的精密仪器。
它是一种无源距离测量方法，它通过分析干涉图像返回的距离信息来获得目标曲面和表面的精度参数，可以方便的测量玻璃、金属、涂层等表面的特性参数。
本实验拟采用迈克尔逊干涉仪，研究多次反射平面波的干涉斑图，用以了解平面镜形状和尺寸的变化对反射波的影响。
2、实验仪器设备
实验所用仪器设备主要包括迈克尔逊干涉仪、两只不同直径0.8NM 和 1.4NM 钨丝、测量单元、以及一个可调节电压的电源等。
3、实验原理
迈克尔逊干涉仪运用了光干涉原理，它弥补了简单显微镜无法获得距离的缺陷。
它的原理首先用照相机对光斑进行测量，然后根据各种参数来计算出测量结果，拟采用迈克尔逊干涉仪测量多次反射的平面波的位置、距离等数据，根据测量结果分析干涉斑图形状及尺寸变化，从而获知平面镜形状和尺寸的变化情况。
4、实验步骤与程序
（1）将0.8NM 和 1.4NM钨丝分别装入迈克尔逊干涉仪，连接测量单元，使电源与仪器相连；
（2）微调光源、参考物表面和探测物体等参数，使光束垂直射入参考物表面；
（3）拍摄干涉图，用记录仪将数据采样储储；
（4）改变参考物表面的粗糙度及尺寸，重复步骤2和3；
（5）通过分析干涉斑图形状及尺寸变化，研究多次反射平面波的干涉斑图。
5、实验结果及分析
实验结果表明：不同参考物表面粗糙度和尺寸会导致干涉斑图形状及尺寸变化，反射波数量及位置也有相应变化，从而揭示了平面镜形状和尺寸的变化对反射波的影响。
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【实验⽬的】⑴了解迈克尔逊⼲涉仪的结构、原理，学习使⽤迈克尔逊⼲涉仪产⽣⼲涉的⽅法。
⑵观察⾮定域等倾⼲涉条纹与定域等厚⼲涉条纹，巩固和加深对⼲涉理论的理解。
⑶测量 He—Ne 激光波长λ，并⽤逐差法处理数据。
⑷侧量钠光的相⼲长度 L （选做）。
【实验仪器】迈克尔逊⼲涉仪、 He—Ne、激光器、扩束镜、光栏（选做：钠光灯、⽩光光源、⽑玻璃）等。
（迈克尔逊⼲涉仪的结构与光路介绍见附页。
）1.结构迈克尔逊⼲涉仪的结构如图 7—20 所⽰，M1( 6）和M2（7）是两个精磨的平⾯反射镜。
峡固定在座上．背⾯的 3 个螺丝和在它下⾯的 2 个互相垂直的螺丝可⽤来精确地调节从镜的倾斜度。
镜可沿导轨移动，它由⼀套精密齿轮来调节。
M1卡在螺距为1mm 的丝杆上，丝杆由⼀个100分格的粗调⼿轮带动，因此，⼿轮每转⼀格，M1前进或后退1/100 mm（这是粗调部分）；粗调⼿轮右侧有⼀个微调⼩⿎轮，微调⼩⿎轮也是100分格的，微调⼩⿎轮每转l圈．粗调⼿轮前进l格，M1前进或后退1/10 000mm（这是微调部分），这样，最⼩读数可估读到10-5mm 。
G1（10）,G2（9）是两块折射率和厚度都相同的平⾯玻璃板，在仪器上平⾏放置，与M1和M2约成45度⾓，分别称为分光板和补偿板。
G1的⼀⾯镀有银或铝．形成半反射⾯。
2光路其光路如图7—21所⽰，从光源S来的光在G1的半反射⾯H上被分成反射光束1和透射光束l，两束光的强度近似相等。
光束l射向平⾯镜M1反射折回通过G1；光束2通过G2：射⾄G1，的半反射⾯ H 处再次反射。
最后这两束相⼲光在空间相遇产⽣⼲涉。
⽤屏E和通过望远镜等可以观察到它们的⼲涉条纹。
补偿板G2是为了消除光束1和光束2的光程不对称⽽设置的。
如果没有 G2从分光处起，光束1通过玻璃板1次，⽽光束1没有通过玻璃板；加上G2后，光束2也就通过玻璃板2次。
因⽽，光束2在光程L得到补偿，从⽽避免了因光路不对称⽽产⽣的附加光程差。
迈克尔逊干涉仪实验报告误差分析
迈克尔逊干涉仪实验报告,误差分析迈克尔逊干涉仪实验报告一、实验目的通过迈克尔逊干涉仪的实验，了解干涉现象的基本原理，学习如何利用干涉仪测量光源的波长和介质的折射率。
二、实验原理迈克尔逊干涉仪是利用光的干涉现象测量光源的波长或介质的折射率的一种仪器。
它由一个分束器、两个反射镜和一个合束器组成。
当一束单色光通过分束器后，会被分成两束光，分别沿着两个不同的光程传播，然后再由合束器合成一束光，形成干涉现象。
当两束光的光程差为波长的整数倍时，出现明条纹；当两束光的光程差为波长的半整数倍时，出现暗条纹。
通过对条纹的观察和计数，可以测量光源的波长或介质的折射率。
三、实验步骤1. 将迈克尔逊干涉仪放置在光学实验台上，调整分束器和反射镜的位置，使得光线正常传播。
2. 打开光源，调节分束器和反射镜的位置，使得在观察屏上形成明条纹。
3. 记录反射镜的位置和观察屏上的明条纹数目。
4. 移动一个反射镜，使得观察屏上的明条纹数目减少一半，记录反射镜的位置。
5. 根据实验数据计算出光源的波长和介质的折射率。
四、实验数据和结果根据实验步骤记录的数据，可以计算出光源的波长和介质的折射率。
在计算过程中，需要考虑各种可能的误差，并进行误差分析。
五、误差分析在迈克尔逊干涉仪实验中，可能存在以下几种误差：1. 光源的波长可能存在一定的波动，导致测量结果的误差。
为了减小这种误差，可以使用稳定的光源并进行多次测量取平均值。
2. 分束器和反射镜的位置调节可能存在误差，使得光线传播的路径发生偏差。
为了减小这种误差，可以使用精确的调节装置，并注意调节时的稳定性。
3. 观察屏上的明条纹数目的测量可能存在主观误差。
为了减小这种误差，可以使用显微镜等放大器具进行观测，并多次观测取平均值。
4. 在计算光源的波长和介质的折射率时，可能存在计算公式的近似误差。
为了减小这种误差，可以使用更精确的计算公式，并进行精确计算。
六、实验结论通过迈克尔逊干涉仪实验，我们可以测量光源的波长和介质的折射率。
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告
前言
迈克尔逊干涉仪是一种通过干涉现象测量光波长和折射率的仪器。
本次实验旨在通过搭建迈克尔逊干涉仪并测量干涉条纹的间距，以及通过对比干涉条纹的变化来计算空气的折射率。
实验装置
•激光器
•两块反射镜
•半反射镜
•三角架
•平移台
•动态计算机显示器
实验步骤
1.将激光器直接指向半反射镜，将半反射镜的一面对着一个反射镜后照
到墙上观察。
根据反射光路情况能看到一条条垂直的光便是干涉条纹，即洛伦兹-费涅尔干涉条纹。
2.将一个反射镜固定在三角架上的一侧，尽量调节反光镜的髙度与半反
射镜朝向垂直。
3.调整半反射镜的朝向，使反射光与反射光垂直，即把距离半反射镜
50%的光反并到一起。
4.将另一个反射镜点在电子器上，利用电子计算器的平移台，将该反射
镜移动，则会发现干涉条纹的位置也随之移动。
实验结果
我们使用一个动态计算机显示器观察到了干涉条纹的变化。
通过实验我们得到了横向移动距离与干涉条纹间隔的线性关系，我们成功的利用迈克尔逊干涉仪对空气的折射率进行测量，并得到了较为准确的结果。
本次实验成功地搭建了迈克尔逊干涉仪，并对干涉条纹的间距进行了测量。
我们通过干涉条纹的变化成功的计算出了空气的折射率。
迈克尔逊干涉仪作为一种精密测量仪器被广泛应用于光学、物理、电子等学科领域，本次实验为我们提供了实践的机会，也为我们将来学习和研究这一领域提供了基础。
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、掌握迈克尔逊干涉仪的调节方法。
3、观察等倾干涉、等厚干涉条纹，并测量激光的波长。
二、实验原理迈克尔逊干涉仪是一种利用分振幅法产生双光束干涉的精密光学仪器。
其光路图如下图所示：！迈克尔逊干涉仪光路图(＿____)光源 S 发出的光经分光板 G1 分成两束，一束反射到反射镜 M1，另一束透过 G1 到达反射镜 M2。
两束光分别被 M1 和 M2 反射后，又回到分光板 G1。
在 G1 半透半反膜的作用下，两束光会合形成干涉。
当 M1 和 M2 严格垂直时，形成等倾干涉条纹。
此时，干涉条纹是一组同心圆环，圆心位于视场中央。
干涉条纹的级次取决于入射光的倾角，入射角越大，条纹级次越高。
当 M1 和 M2 不严格垂直时，形成等厚干涉条纹。
此时，干涉条纹是一组平行的直条纹，条纹间距取决于 M1 和 M2 之间的夹角以及入射光的波长。
根据光的干涉原理，两束光的光程差为：＼（＼Delta ＝ 2dcos\theta\）其中，＼（d\）为 M1 和 M2 之间的距离，＼（＼theta\）为入射光与 M1 或 M2 法线的夹角。
当光程差为波长的整数倍时，出现亮条纹；当光程差为半波长的奇数倍时，出现暗条纹。
通过测量干涉条纹的变化，可以计算出光的波长、M1 和 M2 之间的距离等物理量。
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、实验内容及步骤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。
调节粗调手轮，使 M1 和 M2 大致到分光板 G1 距离相等的位置。
用激光束照亮分光板 G1，调节 M1 和 M2 背后的三个螺丝，使反射回来的两束光在屏上重合，形成一个亮点。
2、观察等倾干涉条纹装上扩束镜和毛玻璃屏，使激光束经过扩束后均匀照亮分光板G1。
仔细调节 M1 或 M2 的微调手轮，观察等倾干涉条纹的出现，并调节到条纹清晰、对比度好。
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
实验目的，通过迈克尔逊干涉仪观察干涉现象，了解光的干涉原理。
实验仪器，迈克尔逊干涉仪、激光器、反射镜、分束镜、干涉滤光片等。
实验原理，迈克尔逊干涉仪利用激光器发出的单色光，经过分束镜分成两束光线，分别经过反射镜反射后再次合成，形成干涉条纹。
通过调节反射镜的位置，可以观察到干涉条纹的变化，从而了解光的干涉原理。
实验步骤：
1. 将激光器放置在迈克尔逊干涉仪的一端，使激光通过分束镜分成两束光线。
2. 调节反射镜的位置，使两束光线分别经过反射后再次合成，观察干涉条纹的形成。
3. 通过调节反射镜的位置，观察干涉条纹的变化，并记录下观察到的现象。
实验结果，通过观察，我们成功观察到了干涉条纹的形成，并且通过调节反射镜的位置，观察到了干涉条纹的变化。
实验结果与理论预期相符。
实验总结，通过本次实验，我们深入了解了光的干涉原理，并通过观察干涉条纹的变化，加深了对光的波动性质的理解。
同时，我们也掌握了迈克尔逊干涉仪的使用方法，为今后的实验打下了良好的基础。
自查报告，在实验过程中，我们严格按照实验步骤进行操作，确保实验结果的准确性。
同时，在观察和记录实验结果时，也认真对待，确保实验数据的可靠性。
在今后的实验中，我们将继续保持严谨的态度，不断提高实验操作的技能，为科学研究做出更大的贡献。
迈克尔逊干涉实验报告
迈克尔逊干涉实验报告一、实验目的1、了解迈克尔逊干涉仪的结构和工作原理。
2、掌握迈克尔逊干涉仪的调节方法。
3、观察等倾干涉和等厚干涉条纹，测量激光的波长。
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。
光源 S 发出的光经分光板 G1 分成两束，一束透过 G1 到达反射镜M1 后反射回来，另一束经 G1 反射到达反射镜 M2 后反射回来，两束光在 G1 处再次相遇并发生干涉。
若 M1 和 M2 严格垂直，则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 法线的夹角。
当 M1 和 M2 不严格垂直时，观察到的是等厚干涉条纹。
三、实验仪器迈克尔逊干涉仪、HeNe 激光器、扩束镜、毛玻璃屏。
四、实验步骤1、仪器调节调节迈克尔逊干涉仪的底座水平，使干涉仪大致水平放置。
调节 M1 和 M2 背后的三个螺丝，使 M1 和 M2 大致垂直。
打开激光器，使激光束通过扩束镜后大致垂直入射到迈克尔逊干涉仪上。
调节 M2 下方的两个微调螺丝，使屏幕上出现清晰的干涉条纹。
2、观察等倾干涉条纹缓慢转动微调手轮，观察干涉条纹的变化。
记录条纹的形状、疏密和中心的“吞吐”情况。
3、测量激光波长先记录 M1 位置的读数 d1。
沿某一方向转动微调手轮，使中心条纹“吐出”或“吞进”一定数量 N （如 50 条）。
再次记录 M1 位置的读数 d2。
则激光波长λ可由下式计算：＼lambda ＝＼frac{2|d2 d1|｝｛N}＼4、观察等厚干涉条纹调节 M2 背后的螺丝，使 M1 和 M2 有一定夹角。
观察等厚干涉条纹的形状和变化。
五、实验数据及处理1、测量激光波长的数据记录｜次数｜ d1 （mm) ｜ d2 （mm) ｜ N （条) ｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜ 25123 ｜ 25635 ｜ 50 ｜｜ 2 ｜ 25234 ｜ 25756 ｜ 50 ｜｜ 3 ｜ 25345 ｜ 25878 ｜ 50 ｜2、数据处理分别计算每次测量的波长λ，然后取平均值。
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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。
五、实验数据处理
数据记录：
数据处理：
Δd0=d5-d0=0.05202mm Δd1=d6-d1=0.05225mm Δd2=d7-d2=0.04077mm Δd3=d8-d3=0.04077mm Δd4=d9-d4=0.05071mm
Δd(平均）=（Δd0+Δd1+Δd2+Δd3+Δd4）/5 =0.047304mm
A类不确定度σ=*10-6m
Δk=150
所以λ(平均）=2Δd(平均)/Δk = nm
B类不确定度： UΔB=*10-7 m
总不确定度： UΔd =*10-6 m
Uλ =2UΔd/Δk = nm
所以λ=λ(平均）+Uλ= + nm
Eλ=（）/ *100% =%。