迈克耳逊干涉仪的使用(教学指导书)

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迈克耳逊干涉仪的使用(教学指导书)

迈克耳逊干涉仪的使用(教学指导书)

迈克耳逊干涉仪的使用(教学指导)迈克耳逊干涉仪是根据光的干涉原理制成的一种精密光学仪器,它是一种分振幅双光束干涉仪。

迈克耳逊和他的合作者曾用这种干涉仪进行了三项著名的实验:迈克耳逊-莫雷实验,为爱因斯坦创立相对论提供了实验依据;镉红线的发现实现了长度单位的标准化;由干涉条纹视见度随光程变化的规律,可推断光谱线的精细结构。

迈克耳逊干涉仪用途很广:观察干涉现象,研究许多物理因素(如温度、压强、电场、磁场等)对光传播的影响,测波长、测折射率等。

一、教学目的1、学习调节使用迈克耳逊干涉仪。

2、用迈氏干涉仪测He -Ne 激光的波长。

3、观察钠光、白光的等倾和等厚干涉现象。

二、教学要求1、实验三小时完成。

2、了解迈克耳逊干涉仪的结构、原理,学会它的调节和使用方法。

3、观察、认识、区别等倾干涉和等厚干涉。

4、测量干涉纹移动的数目(每50环)所对应的动镜的坐标位置。

5、计算出He -Ne 激光的波长,并对实验结果进行评价,写出合格的实验报告。

三、教学重点和难点1、重点:掌握迈氏干涉的干涉原理。

2、难点:干涉环的调节。

四、讲授内容(约20分钟)(采用问答、讨论方式进行) 1、实验原理?(见黑板上原理图示、右图2)从面光源S 发出的光束射向分光板G 1,被G 1分成振幅大致相等的反射光1和透射光2,光束1被动镜M 1θM2 G 1G 2M 2再次反射回并穿过G1;光束2穿过补偿片G2后被定镜M2反射回,二次穿过G2达到G1,并被膜反射;最后两束光是频率相同、振动方向相同、光程差恒定即位相差恒定的相干光,它们在相遇空间产生干涉条纹(非定域干涉)。

2、分光板G1的作用?在哪个表面上分光?补偿板G2的作用?对它有什么要求?G1的作用使分出来的两束光的振幅大致相等。

在G1板的镀银面上分光。

G2补偿光程,使两束光不产生光程差。

G2与G1用同种材料做成,厚度相同,平行放置。

3、单色点光源等倾干涉条纹是怎样形成的?(用投影仪投示或见黑板示非定域干涉光路图---如上图2示)用短焦矩透镜会聚后发散,可视为点光源S,点光源S经M1、M2反射后相当于由两个虚光源S1′、S2′发出的相干光束,但S1′和S2′间的间距为M1到M2的虚像M2′的距离d的两倍,即S1′S2′=2d,虚光源S1′、S2′发出的球面波在它们相遇的空间(非定域)处处相干。

迈克尔逊干涉仪的调节和使用

迈克尔逊干涉仪的调节和使用
(2)细调:调节M1、M2方位螺钉,使反射光对准激光出口。调节M2后面的三个螺钉,使最亮的两个点重合
(3)微调:调节拉簧,使在屏正中央得一正圆形干涉条纹
(4)精调:换面光源,调节微调拉簧至中心条纹大小不随眼睛移动而改变。
(5)调节微量读数鼓轮向一个方向转动几圈,直至圆环涌出(或收缩),记录M2的初始位置d1。
2.波长测量原理
两相干光束在空间完全分开,并可用移动反射镜的方法改变两光束的光程差.
若中心处为明条纹,则
若改变反射镜的位置,使中心仍为明条纹,则
只要测出干涉仪中M1移动的距离∆d,并数出相应的“吞吐”环数∆k,就可求出λ.
实验内容及步骤
(1)粗调:①将M1、M2方位螺钉和拉簧调至半松半紧状态、
②调激光器方位,使反射光大致对称分布
250
42.30791
0.06343
100
42.26083
300
42.32435
0.06352
150
42.27655
350
42.33996
0.06341
请认真填写
数据处理、误差分析和实验结论
波长计算公式
波长的平均值
波长不确定度
其中:
波长结果
实验思考与建议
1、迈克尔孙干涉仪上的“补偿板”的作用是什么?它的厚度与实验中采用的光源有何关系?它的安装位置对实验有什么样的影响?
型号
迈史尔逊干涉仪
WSM200
He-Ne激光器
JGQ-250
扩束镜
请认真填写
实验原理(注意:原理图、测试公式)
1.光的干涉条件及相干光获得方法
频率相同,振动方向相同,相差恒定的两束光才能产生稳定的干涉,这两束光称为相干光。迈克尔逊干涉采用的是分振幅法干涉。从同一束光分出能量近似相等的两部分。如薄膜干涉等。

迈克尔逊干涉仪调整和使用

迈克尔逊干涉仪调整和使用

迈克尔逊干涉仪的调整和使用一、教学目的(1) 了解迈克尔逊干涉仪的原理结构,学习调节和使用方法。

(2) 观察等倾,等厚干涉现象。

(3) 测量He-Ne 激光波长。

二、教学重点(1) 迈克尔逊干涉仪的原理和结构 (2) 迈克尔逊干涉仪的调节和使用方法 (3) 迈克尔逊干涉仪的应用三、课堂提问(1) 什么是非定域干涉?(2) 迈克尔逊干涉仪是怎样实现非定域干涉的? (3) 非定域干涉条纹和牛顿环的相同和不同之处是什么?四、实验仪器补偿板微调手轮 He -Ne 激光器迈克尔逊干涉仪分光板固定反射镜移动反射镜粗调手轮光阑孔观察屏读数窗五、实验原理图1是迈克尔逊干涉仪的光路原理图。

光源上一点发出的光线射到半透明层K 上被分为两部分光线“1”和“2”。

光线“2”射到M 2上被反射回来后,透过G 1到达E 处;光线“1”透过G 2射到M 1,被M 1反射回来后再透过G 2射到K 上,反射到达E 处。

这两条光线是由一条光线分出来的,故它们是相干光。

光线“1”也可看作是从M 1在半透明层中的虚像M 1ˊ反射来的。

在研究干涉时,M 1ˊ与M 1是等效的。

调整迈克尔逊干涉仪,使之产生的干涉现象可以等效为M 1ˊ与M 2之间的空气薄膜产生的薄膜干涉。

用凸透镜会聚的激光束是一个很好的点光源,它向空间发射球面波,从反射后可看成由两个光源发出的(见图2),至屏的距离分别为点光源S从反射至屏的光程,21 M M 和21S S 和′)(21S S 或)(1211G M M G 和或和21S S 和′的距离为M 1ˊ和M 2之间距离的二倍,d 图2 非定域干涉M 1图1 迈克尔逊干涉仪即2d 。

虚光源发出的球面波在它们相遇的空间处处相干,这种干涉是非定域干涉。

如果把屏垂直于21S S 和′21S S 和′的连线放置,则我们可以看到一组同心圆,圆心就是连线与屏的交点。

如图2,由到屏上的任一点A,两光线的程差21S S 和′21S S ′L 可得:δcos 2d L = (1) 由式(1)可知:(1)当0=δ 时程差最大,即圆心E 点所对应的干涉级别最高。

迈克尔逊干涉仪的调整和使用

迈克尔逊干涉仪的调整和使用

150 37.07750 400 37.15680 250 0.07930
200 37.09330 450 37.17255 250 0.07925
干涉环变化数 k2 位置读数 环数差
d2 mm
k k2 k1
di d2 d1 mm

平均值
代入数据
d
d
i 1
2 0.00004 U mm 3 1010 m k 250 2U d

测量结果表示
U (6337 3) 1010 m
迈克尔逊干涉仪的调节和使用

测量结果的相对误差
标 测 6328 6337 0 E 100 0 100 0 0 0.14 0 0 标 6328
M1 '
S
1'
迈克尔逊干涉仪的调节和使用
3、白光照射下看到彩色干涉条纹 条件:对于等倾干涉,要求 d 接近于零;对于等厚 干涉,只有ห้องสมุดไป่ตู้ M1′、M2 交线附近才可以看到。

点光源照明产生的干涉图(非定域干涉) 两个相干的单色点光源所发出的球面波在空间多 处相遇皆可产生干涉,此干涉不局限于某一特定区域, 称为非定域干涉。

迈克尔逊干涉仪的调节和使用
五、数据处理
干涉环变化数 k1 位置读数
d1 mm
0 37.03005 250 37.10915 250 0.07910
50 37.04590 300 37.12505 250 0.07915
100 37.06170 350 37.14095 250 0.07925
迈克尔逊干涉仪的调节和使用
四、实验内容

迈克尔逊干涉仪的调节

实验26 麦克尔逊干涉仪的使用和调整

实验26 麦克尔逊干涉仪的使用和调整

(2)调节光束1和光束2重合
①用钠光灯直接照亮G1,从E处观察,可看到两个较亮的灯头像, 调节M1、M2的六个镜面调节螺钉,使两灯头像完全重合,此时应 可看到明暗相间的环状条纹; ②在钠光灯前放一毛玻璃,再使之照亮G1; ③调节M2的三个镜面调节螺,或者其下的垂直拉簧螺丝和水平拉簧 螺丝,使条纹变粗; ④如只看到镜面局部有条纹,可调节粗(微)调手轮来移动M1,使镜 面布满条纹; ⑤如看不到条纹圆心 调节M2的三个镜面调节螺,或者其下的垂直 和水平拉簧螺丝,使条纹圆心移入视场。
G1 G2 主刻度尺 读数窗 M1
粗调手轮
M2
微调手轮
四、操 作 指 导
1、怎样读数
M1的位置= 主尺显示的整毫米数 (×1mm)+ 读数窗示数(读到 0.01mm)+ 微调手轮示数(×0.0001mm )
2、迈克尔逊干涉仪的调节
(1)调光束1和光束2的光程基本相等 调节粗调手轮,使M1处在主刻度尺约 55mm的位置,此时从M1和M2反射回来的 光束的光程大约相等。
4、实验前后注意眼睛的休息。
实验 26 麦克尔逊干涉仪的 使用和调整
一、实 验 目 的
1.了解迈克尔逊干涉仪的构造原理和调整方 法; 2.观察扩展光源的定域干涉图样及测量钠光 的波长。
二、实验原理
1、光路原理
M1 M2
S
G1
G2
E
2、利用扩展光源的等倾干涉测入射光的波长
入射光的波长可以表示为 λ=2Δd/N
三、迈克尔逊干涉仪的结构
3、选择恰当的位置作为 初始位置
4、消除空回误差
如要从某一位置开始测(要看到条纹出现连 续变化)开始测量读数。测量过程中调节微调手轮必须 单方向连续进行,不可中途来回折返!

迈克尔逊干涉仪测波长实验指导书

迈克尔逊干涉仪测波长实验指导书

迈克尔逊干涉仪测波长实验指导书
一、实验目的:
通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长,进一步熟悉干涉和衍射现象,掌握干涉测量的基本原理和方法。

二、实验仪器与材料:
1. 迈克尔逊干涉仪
2. 测量光源(激光、白炽灯等)
3. 光学平台和支架
4. 透明玻璃片
5. 干涉条纹记录仪(如摄像机、光电二极管等)
6. 运动控制器
7. 光源驱动电源
8. 光学转台
三、实验原理:
迈克尔逊干涉仪是一种利用反射和干涉原理进行测量的仪器。

它由一个分束器、两个反射镜和一个干涉屏组成。

光源发出的光经
过分束器被分成两束,分别经过反射镜反射后再次合并在干涉屏上。

当两束光相遇时,在干涉屏上会形成明暗相间的干涉条纹。

根据干
涉条纹的间距和光路差可以计算出光波的波长。

四、实验步骤:
1. 将迈克尔逊干涉仪放置在光学平台上,并稳固固定。

2. 调整分束器,使两束光线相互垂直,并通过两个反射镜反射
后再次合并在干涉屏上。

3. 调整反射镜的位置,使两束光线在干涉屏上形成清晰的干涉
条纹。

4. 选取适当的测量光源,例如激光或白炽灯,并将其与干涉仪
连接。

5. 调整光源位置和角度,使光线尽量垂直射入干涉仪。

6. 启动干涉条纹记录仪,记录下干涉条纹的形状和间距。

Michelson 光学干涉仪操作手册说明书

Michelson 光学干涉仪操作手册说明书

OpticsInterferometerMichelson Interferometer IIDETERMINE THE REFRACTIVE INDEX OF GLASS.UE403041101/17 JS/ALFBASIC PRINCIPLESThe Michelson interferometer can be used for interferometric measurements of various quantities, such as changes of distance, the thickness of layers, or refractive indices, because the observations are sensitive to very small changes in the optical path length of a partial beam. If the geometrical beam path is kept constant, it is possible to determine refractive indices and variations therein from changes in pressure, temperature, or density.Depending on whether the optical path length is shortened or increased, interference fringes are formed or disappear at the centre of the circular interference pattern. The relationship between the change ∆s in the optical path length, the light wavelength λ, and the number m (positive or negative) of interference fringes that appear or disappear on the screen is described by the equation:(1) λ⋅=∆⋅m s 2.If a glass plate is placed obliquely in the path of one of the partial beams, the optical path length is changed by the amount ∆s (α) given by Equation (2). (2)()()()β-α-⋅β=α∆cos cos n dsd : thickness of the glass plate, n : refractive index of the glass, α: angle of incidence on the plate, β: angle of refraction into the plate.According to Snell’s law of refraction, α and β are connected by the relationship:(3) β⋅=αsin si n nIf the glass plate is first placed exactly perpendicular to the beam and is then turned from that position through the angle α the resulting change in the optical path length is:(4)()()()()()1cos cos 0-⋅-β-α-⋅β=∆-α∆=∆n d n ds s sBy making a slight modification, the Michelson interferometer can be converted into a Twyman-Green interferometer, an instrument for measuring the surface qualityof optical components. A Twyman-Green interferometer is normally understood to mean an instrument in which the (laser) light beam is expanded and formed into a parallel beam. However, for the qualitative understanding of the principle, a beam that is divergent rather than parallel can be used.Fig.1: Experiment set-up for determining the refractive index of glass using a Michelson interferometerLIST OF APPARATUS1 Interferometer 1002651 (U10350) 1 Accessory Set for the Interferometer 1002652 (U10351) 1 He-Ne Laser 1003165 (U21840)SET-UPNote: The height of the light beam above the baseplate must be 60 – 62 mm.∙Place the interferometer on a stable and firm table with its base as accurately horizontal as possible.∙Mount the laser on the laser support using the hexagonal adjusting screw and position it facing as directly as possible into the beam-diverging lens.∙Remove the fixed mirror and the beam splitter.∙Loosen the knurled screw of the diverging lens and swing the lens out of the path of the beam.∙Adjust the position of the laser so that its beam falls on the centre of the moveable mirror and the reflected beam falls centrally on the laser.∙Swing the diverging lens back into the beam path and correct the beam path so that it also falls on the centre of the lens.∙Swing the diverging lens out of the path of the beam again.∙Mount the fixed mirror and, using the adjusting screws, set it so that the distance between the mirror mounting plate and the actual mirror support is about 5-6 mm and is uniform all around.∙Mount the beam splitter with its half-silvered side (marked with a triangle) towards the near left corner (between the laser and the fixed mirror), and adjust it so that the two brightest points that are visible on the observation screen lie as nearly as possible on a vertical line.∙Adjust the fixed mirror so that these two brightest points on the screen are made to coincide exactly.∙Swing the diverging lens back into the beam, adjust it so that the brightest part of the image is at the centre of the screen, and fix it in position with the screw.∙Tilt the screen slightly from the vertical position so that the observer sees a bright and clear image.∙Readjust the fixed mirror so as to obtain interference rings centred at the middle of the screen. EXPERIMENT PROCEDUREDetermine the refractive index of glass:∙Place the glass plate with the rotatable holder in the front partial beam.∙Make a slight adjustment to the moveable mirror so that the interference rings remain at the middle of the screen.∙Rotate the glass plate back and forth slightly about the 0° mark to determine the angle α0 at which new interference rings cease to form and they start to disappear instead.∙Readjust the beam splitter so that the angle α0 is as close as possible to the 0° mark.∙Starting from the angle α0, slowly rotate the glass plate and carefully count the number of rings that disappear, m. Application of Twyman-Green interferometer to evaluate the surface quality of a strip of adhesive tape:∙Place the glass plate with the rotatable holder in the front partial beam in such a position that the beam also falls on the adhesive tape on the glass.∙Make a slight adjustment to the moveable mirror so that the interference rings remain at the middle of the screen. SAMPLE MEASUREMENTS AND EVALUATIONDetermine the refractive index of glass:Table 1: The number m of interference rings that disappear and the calculated change in path length.3B Scientific GmbH, Rudorffweg 8, 21031 Hamburg, Germany, 1015αm λ / μmFig. 2: Change in path length calculated from the number m ofinterference rings that disappear when a glass plate is rotated through the angle αFigure 2 shows, as a function of α, the change in path length calculated from the number m of interference rings that disappear when a glass plate in the beam is rotated through the angle α from the position perpendicular to the beam. The wavelength used in the calculation was λ = 632.8 nm, the wavelength of the He-Ne laser.The theoretical curve in Figure 2 was calculated from Equation 4, with the values d = 4 mm for the thickness of the plate and n = 1.5 for the refractive index of glass.Application of Twyman-Green interferometer to evaluate the surface quality of a strip of adhesive tape:On the right-hand side of the screen the interference rings are regular and well-defined. On the left-hand side, however, they are distorted and blurred, and sometimes there are bright dots in regions that should be dark and vice versa.Since even very small differences in the thickness of a film can shift the interference rings, it is reasonable to conclude that the distortion of the rings is caused by the irregular and undulating surface of the adhesive tape.。

迈克尔逊干涉仪的调节和使用

迈克尔逊干涉仪的调节和使用

迈克尔逊干涉仪的调节和使用迈克尔逊干涉仪是光学实验中一种重要的仪器,它的原理是基于干涉现象来测量长度、速度、折射率等物理量。

因此,正确地调节和使用迈克尔逊干涉仪对于实验结果的准确性和可靠性至关重要。

一、调节步骤1、粗调:首先调整干涉仪的粗调旋钮,使干涉条纹大致对称。

2、细调:然后调整干涉仪的细调旋钮,使干涉条纹更加清晰、对称。

具体步骤如下:(1)将光源对准干涉仪的入射缝,调整干涉仪的三个脚螺旋,使干涉条纹出现在视野中。

(2)调节干涉仪的粗调旋钮,使干涉条纹大致对称。

(3)调节干涉仪的细调旋钮,使干涉条纹更加清晰、对称。

可以通过观察干涉条纹的移动方向和距离来判断调节是否正确。

(4)重复以上步骤,直到干涉条纹完全对称、清晰。

二、使用注意事项1、保持干涉仪的清洁,避免灰尘和污垢进入干涉仪内部。

2、在调节过程中,要轻拿轻放,避免损坏干涉仪的精密部件。

3、在使用过程中,要避免过度调节粗调旋钮和细调旋钮,以免损坏干涉仪的调节机构。

4、在记录实验数据时,要保证记录的准确性和完整性。

5、在实验结束后,要将干涉仪恢复到初始状态,以便下一次使用。

正确地调节和使用迈克尔逊干涉仪需要耐心和细心。

只有掌握了正确的调节方法,才能更好地发挥其作用,提高实验的准确性和可靠性。

迈克尔逊干涉仪法测定玻璃折射率迈克尔逊干涉仪是一种精密的光学仪器,其原理基于干涉现象,能够用于测量微小的长度变化和折射率。

本文将介绍如何使用迈克尔逊干涉仪法测定玻璃的折射率。

一、实验原理折射率是光学材料的一个重要参数,它反映了光在材料中传播速度的改变。

迈克尔逊干涉仪法利用干涉现象来测量折射率。

当光线通过不同介质时,其速度和波长都会发生变化,这就导致了光程差的产生。

通过测量光程差,我们可以计算出介质的折射率。

二、实验步骤1、准备实验器材:迈克尔逊干涉仪、单色光源(如激光)、测量尺、待测玻璃片。

2、将单色光源通过分束器分为两束相干光束,一束直接照射到参考镜,另一束经过待测玻璃片后照射到测量镜。

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迈克耳逊干涉仪的使用(教学指导)
迈克耳逊干涉仪是根据光的干涉原理制成的一种精密光学仪器,它是一种分振幅双光束干涉仪。

迈克耳逊和他的合作者曾用这种干涉仪进行了三项著名的实验:迈克耳逊-莫雷实验,为爱因斯坦创立相对论提供了实验依据;镉红线的发现实现了长度单位的标准化;由干涉条纹视见度随光程变化的规律,可推断光谱线的精细结构。

迈克耳逊干涉仪用途很广:观察干涉现象,研究许多物理因素(如温度、压强、电场、磁场等)对光传播的影响,测波长、测折射率等。

一、教学目的
1、学习调节使用迈克耳逊干涉仪。

2、用迈氏干涉仪测He-Ne激光的波长。

3、观察钠光、白光的等倾和等厚干涉现象。

二、教学要求
1、实验三小时完成。

2、了解迈克耳逊干涉仪的结构、原理,学会它的调节和使用方法。

3、观察、认识、区别等倾干涉和等厚干涉。

4、测量干涉纹移动的数目(每50环)所对应的动镜的坐标位置。

5、计算出He-Ne激光的波长,并对实验结果进行评价,写出合格的实验报告。

三、教学重点和难点
1、重点:掌握迈氏干涉的干涉原理。

2、难点:干涉环的调节。

四、讲授内容(约20分钟)
(采用问答、讨论方式进行) 1、实验原理?
(见黑板上原理图示、右图2)从面光源S 发出的光束射向分光板G 1,被G 1分成振幅大致相等的反射光1和透射光2,光束1被动镜M 1再次反射回并穿过G 1;光束2穿过补偿片G 2后
被定镜M 2反射回,二次穿过G 2达到G 1,并被膜反射;最后两束光是频率相同、振动方向相同、光程差恒定即位相差恒定的相干光,它们在相遇空间产生干涉条纹(非定
域干涉)。

2、分光板G 1的作用?在哪个表面上分光?补偿板G 2的作用?对它有什
么要求? G 1的作用使分出来的两束光的振幅大致相等。

在G 1板的镀银面上分光。

G 2
补偿光程,使
两束光不产生光程差。

G 2与G 1用同种材料做成,厚度相同,平行放置。

3、单色点光源等倾干涉条纹是怎样形成的?
(用投影仪投示或见黑板示非定域干涉光路图---如上图2示)用短焦矩透镜会聚后发散,可视为点光源S ,点光源S 经M 1、M 2反射后相当于由两个虚光源S 1′、S 2′发出的相干光束,但S 1′和S 2′间的间距为M 1到M 2的虚像M 2′的距离d 的两倍,即S 1′S 2′=2d ,虚光源S 1′、S 2′发出的球面波在它们相遇的空间(非定域)处处相干。

考虑到θ较小,通过计算可得出两相干光束的光程差为δ=2dcos θ,由干涉明纹条件:δ=2dcos θ=k λ,
d 、 λ一定时,θ相同则k 同,即同一级次的干涉条纹为分布在锥角为θ的圆锥底面上的同心圆环……等倾干涉条纹。

且在环心处:θ=0,光程差最大,δ=2d =k λ, 干涉级次最高。

图2点光源非定域干涉
θ
M
2 G 1
G 2
M 2
4、迈氏干涉仪的结构主要由哪几部分构成?
由动镜、定镜、分光镜、补偿镜四个精制的光学镜片组成的干涉系统,一套精密的传动装置组成的观测系统和安放在稳定度大的底座所组成。

观测系统可使测读数达7位有效数字。

5、实验主要步骤?
(1)目测粗调使凸透镜中心,激光管中心轴线,分光镜中心大致等高并垂直定镜M
2
,并打开激光光源。

(2)(暂时拿走凸透镜)调激光光束垂直定镜。

(标准:定镜反射回的光束,返回激光发射孔。


(3)调M
1与M
2
垂直。

(标准:屏中亮点完全重合。


(4)在光路中加进凸透镜并调整之,使屏上出现干涉环。

(5)调零。

因转动微调鼓轮时,粗调鼓轮随之转动;而转动粗调鼓轮时,微调鼓轮则不动,所以测读数据前,要调整零点。

方法:将微调鼓轮顺时针(或逆时针)转至零点,然后以同样的方向转动粗调鼓轮,对齐任意一刻度线。

(6)测量。

测干涉圆环从环心“冒出”或向环心“缩入”的环数Δk和对应的动镜移动距离Δd。

6、等倾干涉环里边的级次高还是低?d变化时干涉环如何变化?为什么?
答:干涉环里边级次高,外边级次低。

由干涉明纹条件2dcosθ
k
=kλ知:在中心处,θ=0,有δ=2d=kλ,光程差最大,因而对应的干涉级次k也最大,即环心级次最高,从圆心向外级次逐渐降低。

当k、λ一定时,若d增大,θ随之增大,则条纹的半径也增大。

可以看到,圆环一个个从中心“涌出”后向外扩张,干涉圆环的间隔变小,条纹变细变密;反之,若d减小时,θ随之减小,圆环逐渐缩小,最后“缩入”在中心处,干涉条纹变粗变疏。

五、实验注意事项
1、迈克尔逊干涉仪系精密光学仪器,使用时应注意防尘、防震;不要对着仪器说话、咳
嗽等;测量时动作要轻、要缓,尽量使身体部位离开实验台面,以防震动;保护光学元件的光学表面,不得触摸光学元件的光学表面。

2、激光管两端的高压引线头是裸露的,且激光电源空载输出电压高达数千伏,要警惕误触。

3、测量过程中要防止回程误差,测量时,微调鼓轮只能始终沿一个方向转。

4、激光束光强极高,切勿用眼睛对视,防止视网膜遭永久性损伤。

六、指导要点
1、M
2(或M
1
)镜后的调节螺丝不要旋得过紧,以防镜片受压变形和损坏螺丝,M
2
的两个
拉簧调节螺丝要旋至放松状态,即仪器不用时不要把拉簧拉长。

2、激光工作电流不要超过7mA。

3、正确读取动镜的位置:主要表现为两个副尺读数的配合有错或对两副尺逆着刻度方向读数。

4、调不出干涉环:主要是激光束不垂直定镜或M
2与M
1
不垂直所致。

5、在做选做内容时,长时间调不出白光干涉彩色条纹。

主要原因是不细心、无耐心,微调鼓轮转动一会儿不见彩色条纹就反转。

本仪器一般回程差较大(微调鼓轮70~100多次),反转很费时;
其次可能是转动微调鼓轮时触动了M
2的拉簧螺纹,使M
2
改变了方位。

6、激光管为冷阴极直流激光管,电极分正负极,正极为单极钨杆,负极铝质圆筒用钨杆引出,使用时正负极不能接反,若正负极接反,则正极端将迅速变黑,激光输出显著减少,并严重影响激光管的寿命。

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