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。
迈克尔逊干涉仪,实验报告
迈克尔逊干涉仪,实验报告迈克尔孙干涉仪实验报告迈克耳孙干涉仪实验报告实验目的1、了解迈克尔逊干涉仪的结构及工作原理，掌握其调试方法2、学会观察非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉及光源的时间相干性，空间相干性等重要问题。
实验原理1. 迈克尔逊干涉仪的光路迈克尔逊干涉仪有多种多样的形式，其基本光路如图5.16.1所示。
从光源束光，在分束镜束1射出的半反射面发出的一上被分成光强近似相等的反射光束1和透射光束2。
反射光；光束2经过补偿板投向反射镜，反后投向反射镜，反射回来再穿过射回来再通过，在半反射面上反射。
于是，这两束相干光在空间相遇并产生干涉，通过望远镜或人眼可以观察到干涉条纹。
补偿板的材料和厚度都和分束镜相同，并且与分束镜平行放置，其作用是为了补偿反射光束1因在中往返两次所多走的光(来自: 写论文网:迈克尔逊干涉仪,实验报告)程，使干涉仪对不同波长的光可以同时满足等光程的要求。
2. 等倾干涉图样(1) 产生等倾干涉的等效光路如图2所示（图中没有绘出补偿板外，还可以看到镜经分束镜），观察者自点向镜看去，除直接看到镜的半反射面和反射的像。
这样，在观察者看来，两相干光束好象是由同一束光分别经涉仪所产生的干涉花样与形成时，只要考虑、、反射而来的。
因此从光学上来说，迈克尔逊干间的空气层所产生的干涉是一样的，在讨论干涉条纹的两个面和它们之间的空气层就可以了。
、和观察屏的相所以说，迈克尔逊干涉仪的干涉情况即干涉图像是由光源以及对配置来决定的。
(2) 等倾干涉图样的形成与单色光波长的测量当和镜垂直于镜时，与相互平行，相距为。
若光束以同一倾角入射在作垂直于光上，反射后形成1和两束相互平行的相干光，如图3所示。
过线。
因和之间为空气层，，则两光束的光程差为所以当固定时，由（1）式可以看出在倾角（1）相等的方向上两相干光束的光程差均相等。
由此可知，干涉条纹是一系列与不同倾角对应的同心圆形干涉条纹，称为等倾干涉条纹。
由于1、两列光波在无限远处才能相遇，因此，干涉条纹定域无限远处。
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。
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：
通过搭建迈克尔逊干涉仪，观察和分析干涉条纹的产生原理，以及探究干涉仪在测量光波长和长度等方面的应用。
实验仪器和材料：
1. 迈克尔逊干涉仪。
2. 激光光源。
3. 平面镜、半反射镜、准直器等光学元件。
4. 旋转台、微调台等调节装置。
5. 测量仪器（如光电探测器、光谱仪等）。
实验原理：
迈克尔逊干涉仪利用半反射镜和平面镜使光路产生分离，通过
干涉现象观察光波的干涉条纹。
当两束光相遇时，会产生干涉现象，形成明暗相间的条纹。
通过调节其中一个光路的长度，可以改变干
涉条纹的位置，从而实现对光波长和长度的测量。
实验步骤：
1. 搭建迈克尔逊干涉仪，调整光路，使得激光光源通过半反射
镜和平面镜后产生干涉条纹。
2. 观察和记录干涉条纹的形态，包括条纹的间距、条纹的亮暗
程度等。
3. 通过调节其中一个光路的长度，改变干涉条纹的位置，记录
相关数据。
4. 利用测量仪器对光波长和长度进行测量，比较实验结果和理
论值。
实验结果：
通过实验观察和测量，我们成功观察到了干涉条纹的产生，并
且通过调节光路的长度改变了条纹的位置。
在测量光波长和长度方面，实验结果与理论值基本吻合，证明了迈克尔逊干涉仪在光学测量中的可靠性和精准度。
实验总结：
通过本次实验，我们深入了解了迈克尔逊干涉仪的工作原理和应用，掌握了干涉条纹的观察和调节技巧，提高了实验操作和数据处理的能力。
同时，也加深了对光学干涉现象的理解，为今后的学习和科研工作打下了坚实的基础。
迈克尔逊干涉仪实验报告数据处理
迈克尔逊干涉仪实验报告数据处理篇一：迈克尔逊干涉仪实验报告迈克尔逊干涉仪的调整与应用1. 原始数据及处理1.1 测量钠光灯波长（?Na?589.3nm）不确定度计算：?A?2.48?x?mm, ?B?0.00004mm?U?d?mm U??U2U?d=4.4nm,Ur????100%=0.74%. ?N?1.2 双线的波长差：??Na?0.59nm 2．思考题及分析：2.1、为什么白光干涉不易观察到？答：两光束能产生干涉现象除满足同频、同向、相位差恒定三个条件外，其光程差还必须小于其相干长度。
而白光的相干长度只有微米量级，所以只能在零光程附近才能观察到白光干涉。
2.2、为什么M1和M2没有严格垂直时，眼睛移动干涉条纹会吞吐？答：因为没有严格垂直时，会形成一个披肩状的光学腔。
各处的光程差不相同，其干涉条纹的级数也会不同。
所以眼睛移动时，干涉条纹会吞吐。
2.3、讨论干涉条纹吐出或吞入时的光程差变化情况。
答：吞入时，光程差变小。
而吐出时，光程差则变大。
2.4、为什么要加补偿板？答：因为分束板的加入，使其中一路光束比另一光束附加了一定的光程。
所以加入与分束板厚度相同的补偿板来补偿这部分光程差。
2.5、如何设计一个实验，利用迈克尔逊干涉仪测玻璃的折射率？答：以白光发生干涉现象时，确定零光程处。
测定在光路中加入玻璃与否，白光产生干涉时M2镜移动的距离。
再根据所加入玻璃的厚度，计算出玻璃的折射率。
2.6、试根据迈克尔逊干涉仪的光路，说明各光学元件的作用，并简要叙述调出等倾干涉、等厚干涉和白光干涉条纹的条件及程序．答：分束板：将光束分为两路光束。
补偿板：补偿因分束板产生的光程差。
粗调螺丝：调节使其与M1镜大致垂直。
细调拉丝：精密调节M2镜的方位，使使其与M1M2镜的方位，镜严格垂直。
鼓轮：调节M2镜的位置，使光学腔的厚度改变。
等倾干涉：光学腔应严格平行。
等厚干涉：此时光学腔为披肩状。
白光干涉：零光程处附近。
2.7、如何利用干涉条纹“吞”、“吐”现象，测定单色光的波长? 答：数一定量的“吞”或“吐”，再根据公式??2?d?N计算。
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引言：迈克尔逊干涉仪是一种经典的光学实验装置，由美国物理学家迈克尔逊于1887年发明。
该实验装置利用光的干涉现象，可以测量光的波长、光速等物理量。
本文将介绍迈克尔逊干涉仪的原理、实验过程和结果分析。
一、原理迈克尔逊干涉仪的原理基于光的干涉现象。
干涉现象是指两束或多束光波相互叠加形成干涉图样的现象。
干涉可以分为构成干涉的两束光波相位差为零的相干干涉和相位差不为零的非相干干涉。
迈克尔逊干涉仪利用相干干涉的原理进行实验。
迈克尔逊干涉仪由一束单色光源、半透半反射镜、分束镜和反射镜组成。
光源发出的光经过半透半反射镜分成两束，一束直接射向反射镜，另一束经过分束镜后反射到反射镜上。
两束光在反射镜处反射后再次经过分束镜和半透半反射镜，最终在干涉屏上形成干涉条纹。
二、实验过程1. 实验装置搭建首先，将迈克尔逊干涉仪的各个组件按照实验要求搭建好。
确保光源、反射镜、分束镜和半透半反射镜的位置和角度正确。
2. 调整干涉仪使用调节螺丝和卡钳等工具，仔细调整干涉仪的各个组件，使光束能够准确地射到干涉屏上，并形成清晰的干涉条纹。
3. 测量干涉条纹使用目镜或显微镜观察干涉屏上的干涉条纹，并使用尺子或标尺测量干涉条纹的间距。
4. 改变实验条件在保持其他条件不变的情况下，改变实验装置的某些参数，如光源的位置、波长等，观察干涉条纹的变化。
三、结果分析通过实验观察和测量，我们可以得到干涉条纹的间距和变化情况。
根据干涉条纹的间距，我们可以计算出光的波长。
通过改变实验条件，观察干涉条纹的变化，我们可以研究光的传播速度、折射率等物理量。
在实验过程中，我们还可以观察到干涉条纹的明暗变化，这与光的相位差有关。
当两束光波的相位差为整数倍的波长时，干涉条纹明亮；当相位差为半整数倍的波长时，干涉条纹暗淡。
通过观察干涉条纹的明暗变化，我们可以推断光的相位差。
四、实验应用迈克尔逊干涉仪不仅仅是一种用于测量光学参数的实验装置，还广泛应用于科学研究和技术领域。
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。
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迈克尔逊干涉仪实验报
告
文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
迈克耳逊干涉仪
一. 实验目的
1.了解迈克尔逊干涉仪的结构和原理，掌握调节方法；
2.用迈克尔逊干涉仪测量钠光波长和精细结构。
二. 实验仪器
迈克尔逊干涉仪、钠光灯、透镜等。
三. 实验原理
迈克耳孙干涉仪原理如图所示。
两平面反射镜M1、M2、光源 S和观察点E （或接收屏）四者北东西南各据一方。
M1、M2相互垂直，M2是固定的，M1可沿导轨做精密移动。
G1和G2是两块材料相同薄厚均匀相等的平行玻璃片。
G1的一个表面上镀有半透明的薄银层或铝层，形成半反半透膜，可使入射光分成强度基本相等的两束光，称G1为分光板。
G2与G1平行，以保证两束光在玻璃中所走的光程完全相等且与入射光的波长无关，保证仪器能够观察单、复色光的干涉。
可见G2作为补偿光程用，故称之为补偿板。
G1、G2与平面镜M1、M2倾斜成45°角。
如上图所示一束光入射到G1上，被G1分为反射光和透射光，这两束光分别经M1和M2反射后又沿原路返回，在分化板后表面分别被透射和反射，于E处相遇后成为相干光，可以产生干涉现象。
图中M′2是平面镜M2由半反膜形成的虚像。
观察者从E处去看，经M2反射的光好像是从M′2来的。
因此干涉仪所产生的干涉和由平面M1与M′2之间的空气薄膜所产生的干涉是完全一样的，在讨论干涉条纹的形成时，只需考察M1和M2两个面所形成的空气薄膜即可。
两面相互平行可到面光源在无穷远处产生的等倾干涉，两面有小的夹角可得到面光源在空气膜近处形成的等厚
干涉。
若光源是点光源，则上述两种情况均可在空间形成非定域干涉。
设M1和M ′2之间的距离为d ，则它们所形成的空气薄膜造成的相干光的光程差近似用下式表示 若M1与M ′2平行，则各处d 相同，可得等倾干涉。
系统具有轴对称不变性，故屏E 上的干涉条纹应为一组同心圆环，圆心处对应的光程差最大且等于2d,d 越大圆环越密。
反之中心圆斑变大圆环变疏。
若d 增加 则中心“冒出”一个条纹，反之d 减小 则中心“缩进”一个条纹。
故干涉条纹在中心处“冒出”或“缩进”的个数N 与d 的变化量△d 之间有下列关系
根据该关系式就可测量光波波长λ或长度△d 。
钠黄双线的精细结构测量原理简介：
干涉条纹可见度定义为：
当，时V=1，此时干涉条纹最清晰，可见度最大；时V=0，可见度最小。
从一视见度最低的位置开始算起，测量一次视见度最低处的位置，者其间的光程差为，且由关系算出谱线的精细结构。
四. 实验结果计与分析
钠光的平均波长
次数
初读数 d 1（mm ） 末读数 d 2（mm ） △d=|d 1-d 2| (mm) (nm) (nm)
1
其中λ=2*Δd/100，根据λ0=；
=
E=%
钠光的精细结构：
视见度最低的位置
d
1= d
2
=
N(mm)(nm)(nm)
d
2
- d
1
得=
E=%
误差分析及总结：
由于本实验属于较为精细的光学实验，目测读数时的误差在所难免，所以使得实验结果不准确，应注意保护眼睛，边读书边休息，小组内交替读数。
并且仪器未调好也会造成较大误差。
五. 思考题
1、在观察等倾条纹干涉时，条纹从中心“冒出”说明兼具是变大了还是变小了条纹“缩进”又如何调节等倾条纹时，若眼睛有左向右平移看条纹“冒出”，有右向左看是“缩进”，此时位置成什么关系
答：“冒出”时间距变大，“缩进”时间距变小。
说明M
1和M
2
`不平行且右边间距
大。
亮纹的条件：2necosγ+λ/2=kλ
干涉条纹是一组同心圆，越靠近中心，倾角i越小，折射角γ也越小，则cosγ越大，给出的k值也越大。
这说明，越靠近中心，亮环的级次越高。
当i=0°时，γ=0°，这时2e+λ/2=kλ
当增大厚度e时，会看见起初中心亮环变暗，然后变亮。
这是因为e增大，k的级次会变为k+1，因此，中心会产生一个新的亮环。
由上述可知，条纹从中心涌出时，说明M2与M2之间的距离变大。
反之，则为变小。
若眼睛有左向右平移看条纹“冒出”，有右向左看是“缩进”则说明M2与M2不平行，且成的夹角的顶端在左边
2、如果实验者是高度近视眼。
不戴眼镜能看到等倾条纹干涉或等厚条纹吗为什么答：能看到，因为能够通过调节使光最终聚焦在视网膜上，因为并不是实在的物体，所以成像位置是可以调节的，而且调节并不影响M2与M2的位置关系，所以能够看到。