迈氏干涉实验
迈克尔干涉实验报告
迈克尔干涉实验报告迈克尔干涉实验报告引言：在物理学中，干涉是一种重要的现象，它揭示了光的波动性质。
迈克尔干涉实验是一种经典的实验，通过它我们可以更深入地理解光的干涉现象。
本文将介绍迈克尔干涉实验的原理、实验装置以及实验结果的分析和讨论。
一、迈克尔干涉实验原理迈克尔干涉实验利用了光的干涉现象，它是一种波动性的现象。
当两束光波相遇时，它们会产生干涉，即波峰与波峰相遇叠加，波谷与波谷相遇叠加。
根据干涉的结果，光的强度会发生明显的变化。
二、迈克尔干涉实验装置迈克尔干涉实验装置主要包括一个分束器、两个反射镜和一个合束器。
分束器将入射光分成两束，分别经过两个反射镜反射后再次合成。
通过调节反射镜的位置，可以改变两束光的光程差，从而观察到干涉现象。
三、迈克尔干涉实验结果分析和讨论在迈克尔干涉实验中，当两束光的光程差为整数倍的波长时，它们将会相长干涉，即干涉增强；当光程差为半波长的奇数倍时，它们将会相消干涉，即干涉减弱。
这种干涉现象可以通过观察干涉条纹来直观地展示。
在实验中，我们可以通过调节反射镜的位置来改变光程差。
当两个镜面平行时，光程差为零，干涉条纹将会消失；当两个镜面之间存在微小的倾斜时，光程差将会发生变化，干涉条纹将会出现。
通过观察干涉条纹的变化，我们可以推断出两个镜面之间的倾斜角度。
迈克尔干涉实验还可以用来测量光的波长。
通过调节反射镜的位置，使得干涉条纹的间距等于光的波长，我们就可以间接地测量出光的波长。
四、迈克尔干涉实验的应用迈克尔干涉实验在科学研究和工程应用中有着广泛的应用。
在科学研究方面，迈克尔干涉实验能够帮助我们更好地理解光的干涉现象，深入研究光的波动性质。
在工程应用方面，迈克尔干涉实验可以用来测量光的波长，对于光学仪器的设计和校准具有重要意义。
此外，迈克尔干涉实验还可以应用于光学元件的表面质量检测。
通过观察干涉条纹的形态，我们可以判断光学元件表面的平整度和光学质量。
这对于光学仪器的制造和使用至关重要。
迈氏干涉仪实验报告预习
一、实验目的1. 理解迈氏干涉仪的工作原理和结构特点。
2. 掌握迈氏干涉仪的调节方法。
3. 观察并分析等厚干涉和等倾干涉条纹的形成条件、特点及变化规律。
4. 利用迈氏干涉仪测量气体的折射率。
二、实验原理迈氏干涉仪是一种分振幅双光束干涉仪，其基本原理是将一束光分为两束，使两束光在空间相遇产生干涉。
根据光程差的不同，干涉条纹分为等厚干涉和等倾干涉。
1. 等厚干涉：当两束光的光程差为光波长的整数倍时，两束光相长干涉，形成明条纹；光程差为光波长的奇数倍时，两束光相消干涉，形成暗条纹。
等厚干涉条纹的特点是间距均匀，条纹间距与介质厚度成正比。
2. 等倾干涉：当两束光的光程差为光波长的整数倍时，两束光相长干涉，形成明条纹；光程差为光波长的奇数倍时，两束光相消干涉，形成暗条纹。
等倾干涉条纹的特点是间距不均匀，条纹间距与入射角成正比。
三、实验仪器与器材1. 迈氏干涉仪2. He-Ne激光器及其电源3. 扩束透镜4. 小孔光阑5. 白炽灯6. 毛玻璃7. 小气室8. 打气皮囊9. 气压表10. 凸透镜11. 特制显微镜四、实验步骤1. 将迈氏干涉仪、He-Ne激光器及其电源、扩束透镜、小孔光阑、白炽灯、毛玻璃、小气室、打气皮囊、气压表、凸透镜、特制显微镜等仪器组装好。
2. 打开He-Ne激光器，调节激光束使其垂直照射到迈氏干涉仪的分束镜上。
3. 调节扩束透镜，使激光束通过小孔光阑后变为平行光。
4. 调节迈氏干涉仪，使两束光在空间相遇并产生干涉。
5. 观察干涉条纹，分析等厚干涉和等倾干涉条纹的形成条件、特点及变化规律。
6. 利用迈氏干涉仪测量气体的折射率。
五、实验注意事项1. 操作过程中要轻拿轻放，避免仪器损坏。
2. 调节干涉仪时要细心，确保两束光的光程差为光波长的整数倍。
3. 观察干涉条纹时要保持稳定，避免因抖动导致条纹移动。
4. 测量气体折射率时，要确保气室内的气体稳定，避免因气体流动导致测量误差。
六、实验报告要求1. 实验报告应包括实验目的、原理、仪器与器材、实验步骤、实验结果与分析、实验结论等内容。
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。
迈克尔逊干涉实验
G1
Hale Waihona Puke S’ A0θM2A
E
迈克耳逊干涉仪实验
4、激光器波长的测定（当M1和 M2′平行时） 观察非定域干涉某一级亮条纹 k
′ s′2 ′′ s1
2d
2d cos ik
k=
2d cos ik
λ
对于第k级亮纹，当d 增大时，如果要保持k不变， 则 cos ik ， ik ，这时，环冒出。 对于第k级亮纹，当d 减小时，如果要保持k不变， 则 cos ik ，ik ，这时，环缩进。
迈克耳逊干涉仪实验
引 言
1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷设计的精 密光学仪器。他们利用该仪器进行了： 1、“以太漂移”的实验； 2、推断光谱线精细结构； 红隔线的波长： λC = 6438.4696 A 3、标定米尺 。
d
15ºC，1atm 的干燥空气中 迈克尔逊的主要贡献在于光谱学和度量学，获 1907年诺贝尔物理学奖。 1m = 1553164.13λCd
微动手轮
粗动手轮
迈克耳逊干涉仪实验
[仪器调节]
8. 读数。
33 最后读数为：
.52 33.52246mm
.00246
迈克耳逊干涉仪实验 注意事项
1、不能直视激光器。 2、调整各部件用力要适当，均匀缓慢，不可强旋硬拌。 3、反射镜、分束板的光学表面不可用手触摸，不允许擦拭！ 4、测量时只能向一个方向旋转微动鼓轮移动，避免螺距差。 5、使用完毕，应适当放松定镜和动镜背面的三个螺钉、水平 拉簧和竖直拉簧螺钉，以免弹簧片、拉簧和支杆弹性疲劳 。
迈克耳逊干涉仪实验
干涉概述
分振幅法 法布里泊罗干涉仪 普通干涉法 双棱镜干涉 分波阵面法 双缝干涉
迈克尔孙干涉仪
迈克尔逊干涉实验原理
迈克尔逊干涉实验原理迈克尔逊干涉实验是利用光的干涉现象来测量光速的一种方法，由美国物理学家阿尔伯特·迈克尔逊于1881年设计并进行了实验。
这一实验原理的提出，对光学和相对论的发展产生了重要影响。
迈克尔逊干涉实验的原理基于光的波动性和干涉现象。
实验装置由一个光源、一个分光镜、两个反射镜和一个干涉仪组成。
光源发出的光经过分光镜分成两束光，分别经过两个反射镜反射后，再次汇聚在干涉仪上。
干涉仪是一个半透明的玻璃板，当两束光汇聚在干涉仪上时，它们会发生干涉，形成干涉图样。
通过测量干涉图样的变化，我们可以推导出光速的值。
迈克尔逊干涉实验的关键在于干涉图样的观察和分析。
当两束光的光程差为整数倍的波长时，它们会相长干涉，形成亮条纹；当光程差为半整数倍的波长时，它们会相消干涉，形成暗条纹。
通过移动一个反射镜，改变光程差，我们可以观察到干涉图样的变化。
根据迈克尔逊干涉实验的原理，可以推导出光速的计算公式。
设光源到分光镜的距离为L，两个反射镜之间的距离为D，光程差为ΔL。
当光束经过一个反射镜反射后，光程差的变化为2D。
在干涉图样中，相邻两个亮纹间的光程差为一个波长λ。
当反射镜移动一个距离x 时，光程差的变化为2x。
因此，可以得到以下关系式：2x = mλ，其中m为亮纹的次数。
通过测量x和λ的值，我们可以计算出光速c：c = 2xD/(mλ)。
迈克尔逊干涉实验的原理也可以用于测量其他物理量，如折射率和长度等。
通过改变实验装置的参数，可以实现对不同物理量的测量。
这使得迈克尔逊干涉实验成为一个重要的光学实验方法。
迈克尔逊干涉实验的原理对光学和相对论的研究产生了重要影响。
实验结果验证了以太理论的错误，并为爱因斯坦的狭义相对论提供了支持。
狭义相对论认为，光速在任何参考系中都是恒定的，并不依赖于观察者的运动状态。
迈克尔逊干涉实验的原理为狭义相对论的基础提供了实验证据。
总结起来，迈克尔逊干涉实验利用光的干涉现象来测量光速，通过观察和分析干涉图样的变化，推导出光速的计算公式。
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19世纪末由美国物理学家阿尔伯特·迈克尔逊发明的一种实验方法，通过光的干涉现象，揭示了光的波动性质。
这个实验对于理解光的本质和光的传播速度的测量具有重要意义。
本文将介绍迈克尔逊干涉实验的原理、实验过程以及其在科学研究中的应用。
一、迈克尔逊干涉实验的原理迈克尔逊干涉实验基于光的干涉原理，即当两束光波相遇时，它们会产生干涉现象。
实验中使用的是一束激光光源，通过半透镜将光分成两束，分别射向两个反射镜。
其中一个反射镜固定不动，而另一个反射镜可以在水平方向上移动。
当两束光波经过反射后再次相遇时，它们会以不同的路径回到光源处。
如果两束光波的光程差是整数倍的波长，那么它们会相长干涉，产生明亮的干涉条纹。
反之，如果光程差是半个波长或其他非整数倍的波长，那么它们会相消干涉，产生暗亮交替的干涉条纹。
二、迈克尔逊干涉实验的过程在进行迈克尔逊干涉实验时，需要准备一些实验器材，如激光光源、分束器、反射镜、干涉条纹观测装置等。
首先，将激光光源对准分束器，使光线分成两束。
然后，将两束光线分别射向两个反射镜，其中一个反射镜固定不动，而另一个反射镜可以在水平方向上移动。
调整反射镜的位置，使得两束光线再次相遇时产生干涉现象。
观察干涉条纹的出现，可以通过调整反射镜的位置来改变光程差，进而改变干涉条纹的明暗程度。
通过观察干涉条纹的变化，可以测量光的传播速度以及其他光学性质。
三、迈克尔逊干涉实验的应用迈克尔逊干涉实验在科学研究中有广泛的应用。
首先，它被用于测量光的传播速度。
通过测量光程差的变化，结合光的频率，可以准确地计算出光的速度。
这对于验证光的传播速度是否恒定以及研究光的性质具有重要意义。
其次，迈克尔逊干涉实验还可以用于测量物体的长度或折射率。
通过调整反射镜的位置，使得干涉条纹的明暗程度发生变化，可以推导出物体的长度或折射率。
这在科学研究和工程领域中具有广泛的应用，如测量光学元件的尺寸和材料的折射率。
迈克尔逊干涉仪干涉现象实验报告
迈克尔逊干涉仪干涉现象实验报告一、实验目的1、了解迈克尔逊干涉仪的结构、原理和调节方法。
2、观察等倾干涉和等厚干涉条纹，并熟悉其特点。
3、利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(由光源 S 发出的一束光，经分光板 G1 分成相互垂直的两束光，反射光1 射向平面镜M1，透射光2 射向平面镜M2。
两束光分别被M1、M2 反射后，又经分光板 G1 汇合到一起，在观察屏 E 处产生干涉条纹。
当 M1 和 M2 严格垂直时，产生的是等倾干涉条纹。
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，＼（＼theta\）为入射角。
当光程差为波长的整数倍时，产生亮条纹；当光程差为半波长的奇数倍时，产生暗条纹。
当 M1 和 M2 不垂直时，产生的是等厚干涉条纹。
此时，两束光的光程差主要取决于 M1 和 M2 之间的夹角以及它们之间的距离变化。
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，使仪器处于稳定状态。
调节激光束与分光板 G1 大致垂直，通过观察屏上的光点位置进行调整。
调节 M1 和 M2 背后的螺丝，使两束反射光在观察屏上重合，出现干涉条纹。
2、观察等倾干涉条纹缓慢移动 M1 镜，观察干涉条纹的变化，注意条纹的形状、疏密和移动方向。
3、观察等厚干涉条纹调节 M1 和 M2 之间有一定夹角，观察等厚干涉条纹的形状和特点。
4、测量光波波长先记录 M1 镜的初始位置 d1。
沿某一方向移动 M1 镜，使干涉条纹中心每冒出（或缩进）50 个条纹，记录一次 M1 镜的位置 d2。
重复测量多次，计算出波长。
五、实验数据及处理1、测量光波波长的数据记录｜测量次数｜ M1 镜初始位置 d1 （mm) ｜ M1 镜移动后位置 d2 （mm) ｜条纹变化数 N ｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜＿_____ ｜＿_____ ｜ 50 ｜｜ 2 ｜＿_____ ｜＿_____ ｜ 50 ｜｜ 3 ｜＿_____ ｜＿_____ ｜ 50 ｜2、数据处理波长计算公式：＼（＼lambda ＝＼frac{2\Delta d}｛N}＼）其中，＼（＼Delta d ＝ d2 d1\）计算出每次测量的波长值，然后求平均值。
迈氏干涉仪实验报告
迈氏干涉仪实验报告迈氏干涉仪实验报告引言：光是一种波动现象，而干涉是光的波动性质的重要表现之一。
迈氏干涉仪是一种经典的干涉实验装置，通过它可以观察到光的干涉现象，进一步研究光的性质和行为。
本实验旨在通过迈氏干涉仪的搭建和实验操作，深入了解光的干涉现象，并通过实验结果验证干涉理论。
实验材料与装置：本次实验所需材料有：一束单色光源、一块玻璃片、一块半反射膜、一块反射膜、一块半透射膜、一块玻璃片、一块光屏。
实验装置包括：迈氏干涉仪主体、光源支架、光屏支架。
实验过程：1. 将迈氏干涉仪主体固定在光源支架上，确保稳定。
2. 将光源放置在适当位置，使光线垂直射向迈氏干涉仪主体。
3. 调整反射膜和半透射膜的角度，使其对光线进行分割。
4. 调整半透射膜的位置，使其中一束光线射向玻璃片，在玻璃片上形成干涉条纹。
5. 将光屏固定在光屏支架上，使其与玻璃片垂直，并调整位置，使干涉条纹清晰可见。
6. 观察并记录干涉条纹的特点和变化。
实验结果：通过实验观察，我们可以发现干涉条纹的特点与光的波动性质密切相关。
当两束光线相遇时，由于光的波动性质，会发生干涉现象。
在迈氏干涉仪中，通过反射膜和半透射膜的作用，我们可以获得两束光线，它们分别经过不同的光程后再次相遇，形成干涉条纹。
干涉条纹的特点有以下几个方面：1. 干涉条纹呈现交替明暗的现象，这是由于两束光线相遇时，波峰与波谷的叠加效应导致的。
2. 干涉条纹的间距与波长有关，当光源的波长发生变化时，干涉条纹的间距也会相应变化。
3. 干涉条纹的条纹密度与光程差有关，光程差越大，条纹密度越大。
实验讨论：通过迈氏干涉仪的实验操作，我们可以进一步探讨光的干涉现象。
光的干涉是由于光的波动性质导致的，当两束光线相遇时，波峰与波谷的叠加效应会形成干涉条纹。
这一现象对于理解光的性质和行为具有重要意义。
在实验中，我们使用单色光源进行观察，这是为了保证光的单色性，从而更加准确地观察和分析干涉条纹。
如果使用白光源，由于光的波长不同，干涉条纹会出现彩色现象，这会干扰我们的观察和分析。
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实验五 迈克尔逊干涉仪实验
一 实验目的
1． 熟悉迈克耳逊干涉仪的结构
2． 观察和研究等倾干涉和等厚干涉现象;
3． 观察探测量变化引起的条纹变化
二仪器和装置
迈克耳逊干涉仪，光源。
迈克耳逊（以下简称迈氏）干涉仪，最初是为研究地球和“以太”的相对运动由迈克耳逊设计的，后来在光谱学和标准米原器校正中加以使用，是历史上最著名的干涉仪。
它的结构简单，精度高，是许多现代干涉仪的原型。
三 实验原理
根据干涉理论，迈氏干涉属于分振幅双光束干涉类型。
迈氏干涉仪产生条纹的特性与光源特性、照明方式和M 1与M ’2之间的相对位置有关。
现将具体情况分析如下：
1等倾干涉
当M 1平行于M ’2并用准单色扩展光源照明时，产生等倾干涉。
这时干涉条纹定域在无穷远处或透镜L 的焦平面上。
用聚焦于无穷远处的望远镜或眼睛可以直接观察。
等倾圆环干涉条纹: 对于中央圆纹，由于θm ＝０，光程差△＝２d=m o λ最大，干涉级次m o 最高，而后向外，依次降低。
相邻两条纹的角间距可表示为
m m d θλ
θ1
2⋅-=∆
式中，△θm =θm －θ
m+1，负号表示内环干涉级次（m+1）高于相邻的外环干涉级次m ；2/)(1m m m θθθ+=+是平均角距离。
当d 一定时，相邻两条纹的角间距△θm 正比于光波长λ反比于入射角θm 。
因此，在Ｌ的焦面平面上内环宽而疏，外环细而密，呈非均匀状态分布。
2．等厚干涉
若M 1稍不垂直于M 2，则M 1与M ’2就构成一个夹角很小的空气楔。
用单色平面波照明时，干涉条纹是d 等于常数的点的轨迹，称为等厚干涉条纹。
它们是一组平行于楔棱的等距直线。
定域在楔表面上或楔表面附近。
将眼睛或成象物镜调焦于楔表面附近，就可直接观察到这种等厚干涉条纹。
与等倾圆纹一样，若M ’2平行于M 1，当间距d 每改变λ/2时，屏幕中心就“产生”
或“消失”一个条纹。
连续改变d，若中心处“产生”或“消失”N个条纹，则M1镜的位移量Δd为
Δd=Nλ/2
测出Δd及N，就可计算出照明光源的光波长λ。
,已知λ,测出N,可知位移量
四实验演示
G1迈氏干涉仪的光路图
G21国产WSM—100型迈氏干涉仪的外形
G22迈氏仪器与光路
G3迈氏干涉仪外形认识
G4等倾干涉的定域:当球面波照明,干涉仪两反射面垂直时形成等倾干涉
G5等厚干涉: 平面波照明,干涉仪两反射面有一夹角时形成等厚干涉
G6复杂干涉:当球面波照明,两反射面有一夹角时,是等厚与等倾干涉的复合
G7迈氏干涉演示:观察等厚干涉和等倾干涉的形成及其条纹
五选择题
1观察等厚干涉条纹时，能否直接用点光源照明？
(1)能(2)不能
2等倾干涉实验中，移动M1镜时，条纹向外涌出，则
(1) 等效空气层的厚度增大(2) 等效空气层的厚度减小
3 等倾干涉中,中央条纹较旁边的条纹干涉级次
(1)高(2) 低
4改变M 2，M1间的夹角，条纹变密，则
(1) 夹角变大(2)夹角变小
5 He—Ne激光器发射的激光波长λ=632.8nm，△λ=10-4~10-8nm。
用我们的迈氏干涉仪能
否精密测出其相干长度
(1)能(2)不能。