迈克耳孙干涉仪的调节和使用实验报告
迈克尔逊干涉仪的调节与使用的实验报告
d M2’
光源S
1
G1
G2
2
2
1
M2
半透膜
补偿板
E
1．等倾干涉图样
当M1和M2两个平面镜严格垂直，即当M1和M
‘ 严格 2
平行时，所得干涉为等倾干涉，干涉条纹厚干涉图样
在入射光为平行光的条件下，当M1和M2两平面镜不 完全垂直时，等厚干涉条纹的图样是等距离的明暗相间的 直条纹。
迈克尔逊干涉仪是一种利用分割光波振幅的方法 实现干涉现象的仪器，它由一套精密的机械传动系统 和四个高质量的光学镜片构成的。
迈克尔逊干涉仪原理图：自光源发出的光线，被分光板G1后表面的半透 膜分成光强近似相等的两束：反射光（1）和透射光（2）。由于G1与平 面镜M1、M2均成450角，所以，反射光（1）在近于垂直地入射到平面反 光镜M1后，经反射又沿原路返回，透过G1到达E处。透射光（2）在透过 补偿板G2后，近于垂直地入射到平面镜M2上，经反射又沿原路返回，在 分光板后表面反射后向E处传播，与光线（1）相遇后在E处可形成干涉。
（1）实验过程中，不允许触摸仪器中
所有的光学面。
（2）平面反光镜M 1、M 2背后的三个
螺钉以及两个微动拉簧螺丝要十分
爱护，只能轻微旋动，切勿用力旋转螺
钉，以免拧滑丝扣或把反射镜压坏。
11、空程消除。
五、读数和测量应注意以下几个问题：
1、读数前:
（1）调整零点：将鼓轮沿某一方向旋转到零刻度线，然后， 以相同方向转动手轮，使它与某一刻度对齐。 （2）读数前，还必须消除空程。当零点调整完毕后，将鼓轮 沿原方向转动，直到观察到干涉条纹移动为止，之后，记录 第一个数据d0 ， d0…d8。 计算出D=di-d0。。
2、读数方法： 三部分：主尺、窗口、鼓轮
迈克耳孙干涉仪的调节和使用实验报告
实验十四 迈克耳孙干涉仪的调节和使用迈克耳孙干涉仪在近代物理学的发展中起过重要作用。
19世纪末，迈克耳孙（A.A.Michelson ）与其合作者曾用此仪器进行了“以太漂移”实验、标定米尺及推断光谱精细结构等三项著名的实验。
第一项实验解决了当时关于“以太”的争论，并为爱因斯坦创立相对论提供了实验依据；第二项工作实现了长度单位的标准化。
迈克耳孙发现镉红线（波长λ=643.84696nm ）是一种理想的单色光源。
可用它的波长作为米尺标准化的基准。
他定义1m=1553164.13镉红线波长，精度达到10-9,这项工作对近代计量技术的发展作出了重要贡献；迈克耳孙研究了干涉条纹视见度随光程差变化的规律，并以此推断光谱线的精细结构。
今天，迈克耳孙干涉仪已被更完善的现代干涉仪取代，但迈克耳孙干涉仪的基本结构仍然是许多现代干涉仪的基础。
【实验目的与要求】1.学习迈克耳孙干涉仪的原理和调节方法。
2.观察等倾干涉和等厚干涉图样。
3.用迈克耳孙干涉仪测定He －Ne 激光束的波长和钠光双线波长差。
【实验仪器】迈克耳孙干涉仪，He －Ne 激光束，钠光灯，扩束镜，毛玻璃迈克耳孙干涉仪是应用光的干涉原理，测量长度或长度变化的精密的光学仪器，其光路图如图7-1所示。
从氦氖激光器发出的单色光s ，经扩束镜L 将光束扩束成一个理想的发散光束，该光束射到与光束成45˚倾斜的分光板G 1上，G 1的后表面镀有铝或银的半反射膜，光束被半反射膜分成强度大致相同的反射光(1)和(2)。
这两束光沿着不同的方向射到两个平面镜M 1和M 2上，经两平面镜反射至G 1后汇合在一起。
仔细调节M 1和M 2，就可以在E 处观察到干S-激光束；L-扩束镜；G 1-分光板；G 2-补偿板；M 1、M 2-反射镜；E-观察屏。
图7-1迈克耳孙干涉仪光路图涉条纹。
G2为补偿板，其材料和厚度与G1相同，用以补偿光束(2)的光程，使光束(2)与光束(1)在玻璃中走过的光程大致相等。
迈克尔逊干涉仪的使用实验报告
迈克尔逊干涉仪的使用实验报告实验目的，通过使用迈克尔逊干涉仪，观察和分析干涉现象，了解干涉仪的原理和使用方法。
实验设备，迈克尔逊干涉仪、激光光源、反射镜、半透明镜、平行玻璃板等。
实验原理，迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象来测量光波的相位差的仪器。
其基本原理是利用激光光源发出的单色光经过半透明镜分成两束光，分别经过不同的光程后再次汇聚在一起，形成干涉条纹。
通过观察干涉条纹的变化，可以推断出光波的相位差和光程差。
实验步骤：1. 将迈克尔逊干涉仪放置在水平台上，调整使其水平。
2. 打开激光光源，调整使其垂直照射到半透明镜上。
3. 观察干涉条纹的形成和变化，可以通过微调反射镜和平行玻璃板来改变光程差，观察干涉条纹的变化。
4. 记录观察到的干涉条纹的情况，包括条纹的间距、亮暗交替等。
实验结果，通过实验观察和记录，我们发现随着光程差的改变，干涉条纹的间距和亮暗交替都会发生变化。
当光程差为整数倍波长时，会出现明显的亮条纹，而当光程差为半波长时，会出现暗条纹。
实验结论，通过本次实验，我们深入了解了迈克尔逊干涉仪的原理和使用方法，通过观察和分析干涉条纹的变化，我们可以推断出光波的相位差和光程差。
这对于我们进一步研究光学现象和进行相关实验具有重要的意义。
存在的问题，在实验过程中，我们发现调整反射镜和平行玻璃板的位置时需要非常小心，以免影响实验结果。
在以后的实验中，需要更加细致地调整实验仪器，以获得更加准确的实验结果。
改进方案，在以后的实验中，我们可以加强对仪器调整的细节和技巧的培训，以提高实验操作的准确性和效率。
同时，也可以加强对光学原理的理论学习，以更好地理解实验现象和结果。
实验报告迈克尔孙干涉仪的调节和使用
实验报告迈克尔孙干涉仪的调节和使用摘要：本实验使用迈克尔孙干涉仪进行调节和使用的实验。
通过调节迈克尔孙干涉仪的各个参数，观察干涉条纹的变化，并利用干涉条纹的变化来测量试样的折射率。
实验结果表明，迈克尔孙干涉仪可以用于精确测量试样的折射率。
1.引言迈克尔孙干涉仪是一种常用的实验仪器，常用于测量试样的折射率。
其原理是利用干涉现象测量光的相位差，从而得到试样的折射率。
本实验的目的是通过调节迈克尔孙干涉仪的各个参数，观察干涉条纹的变化，并利用干涉条纹的变化来测量试样的折射率。
2.实验装置本实验使用的实验装置如下：-迈克尔孙干涉仪-光源-干涉条纹观察装置-试样3.实验步骤3.1调节光源位置首先，调节光源的位置，使得光线尽可能的聚焦。
将光源放置在干涉仪的一端，调节位置直到光线尽可能聚焦在另一端的反射镜上。
3.2调节反射镜位置接下来，调节干涉仪中的两个反射镜的位置，使得光线在两个反射镜上反射后能够相互叠加干涉。
调节两个反射镜的位置，使得光线在回程时能够与出发时的光线叠加干涉。
3.3调节反射镜角度在保持反射镜位置不变的情况下，调节反射镜的角度，使得光线在反射时达到最大干涉效果。
观察干涉条纹的亮度变化，调整反射镜角度直到达到最亮的干涉条纹。
3.4放置试样将试样放置在干涉仪的一端，观察干涉条纹的变化。
根据干涉条纹的变化，可以得到试样的折射率。
4.结果与分析实验结果表明，通过调节迈克尔孙干涉仪的各个参数，可以观察到干涉条纹的变化。
实验中观察到的干涉条纹的亮度变化可以用来测量试样的折射率。
根据干涉条纹的位置变化，可以计算出试样的相对折射率，进而得到试样的绝对折射率。
5.总结本实验通过调节迈克尔孙干涉仪的各个参数，观察干涉条纹的变化，并利用干涉条纹的变化来测量试样的折射率。
实验结果表明，迈克尔孙干涉仪可以用于精确测量试样的折射率。
这对于光学相关领域的研究具有重要的意义。
迈克尔逊干涉仪的调整与使用（实验报告）
迈克尔逊干涉仪的调整与使用姓名：赵云专业：班级：学号：实验日期：2007-9-1下午实验教室：5204 指导教师：【实验名称】迈克尔逊干涉仪的调整与使用【实验目的】1.了解迈克尔逊干涉仪的干涉原理和迈克尔逊干涉仪的结构，学习其调节方法；2．调节非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉条纹，了解非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉的形成条件及条纹特点；3．利用白光干涉条纹测定薄膜厚度。
【实验仪器】迈克尔逊干涉仪（20040151），He-Ne激光器（20001162），扩束物镜【实验原理】1.迈克尔逊干涉仪图1是迈克尔逊干涉仪的光路示意图G 1和G2是两块平行放置的平行平面玻璃板，它们的折射率和厚度都完全相同。
G1的背面镀有半反射膜，称作分光板。
G2称作补偿板。
M1和M2是两块平面反射镜，它们装在与G1成45º角的彼此互相垂直的两臂上。
M2固定不动，M1可沿臂轴方向前后平移。
由扩展光源S发出的光束，经分光板分成两部分，它们分别近于垂直地入射在平面反射镜M1和M2上。
经M1反射的光回到分光板后一部分透过分光板沿E的方向传播，而经M2反射的光回到分光板后则是一部分被反射在E方向。
由于两者是相干的，在E处可观察到相干条纹。
光束自M1和M2上的反射相当于自距离为d的M1和M2ˊ上的反射，其中M2ˊ是平面镜M2为分光板所成的虚像。
因此，迈克尔逊干涉仪所产生的干涉与厚度为d、没有多次反射的空气平行平面板所产生的干涉完全一样。
经M1反射的光三次穿过分光板，而经M2反射的光只通过分光板一次，补偿板就是为消除这种不对称性而设置的。
双光束在观察平面处的光程差由下式给定：Δ＝2dcosi式中：d是M1和M2ˊ之间的距离，i是光源S在M1上的入射角。
迈克尔逊干涉仪所产生的干涉条纹的特性与光源、照明方式以及M1和M2之间的相对位置有关。
2．等倾干涉如下图所示，当M2与M1严格垂直，即M2ˊ与M1严格平行时，所得干涉为等倾干涉。
干涉条纹为位于无限远或透镜焦平面上明暗的同心圆环。
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（589.3Na nm λ=）不确定度计算：2.48Ax δ∆==mm , 0.00004B mm ∆=d U ∆⇒=mm 2d U U N λ∆=∆=4.4nm , 100%r U U λλλ=⨯=0.74%. 1.2 双线的波长差：0.59Na nm λ∆=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M 2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2M 镜的方位，使其与1M 镜大致垂直。
细调拉丝：精密调节2M 镜的方位，使使其与1M 镜严格垂直。
鼓轮：调节2M 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2d N λ=∆∆计算。
迈克尔逊干涉仪的调节和使用实验报告
迈克尔逊干涉仪的调节和使用实验报告一、仪器调节1.调整镜面平行度：首先放置迈克尔逊干涉仪的光源，然后用手将光源移动，调整反射平面镜的角度，使光线在迈克尔逊干涉仪的整个光路中都能自由传播。
2.调整分束镜：使用一张透明的玻璃片将光线分束，再观察平行光束通过分束镜后是否能刚好落在平面镜的表面上，如果不能，则需要调整分束镜的位置，直到两束光线都能够平行而且刚好敲在平面镜上。
3.调整反射镜：迈克尔逊干涉仪中的反射镜有一个活动镜面，需要调整其位置，使两束光线在平面镜上反射时能够准确地再次合成一束光线，从而形成干涉现象。
4.调整干涉条纹：最后，可以在观察屏幕上是否能够清晰地看到干涉条纹，在实验过程中可以适当调整光源的位置或者调整反射镜的倾斜角度，以获得更好的干涉效果。
二、实验使用1.实验准备：首先设置好迈克尔逊干涉仪，并确保调节好仪器，使光线能够正常穿过仪器。
2.实验操作：将待测光源置于迈克尔逊干涉仪的一个光路中，调整干涉仪中的反射镜位置，使干涉条纹清晰。
然后，改变待测光源的位置，测量干涉条纹的移动量，利用已知的反射器间距和探测器移动的距离，可以计算得到光的速度。
3.数据处理：使用测得的数据和已知的仪器参数，进行计算和分析。
根据测得的干涉条纹移动量和已知的反射器间距，利用干涉仪的原理和公式，计算得到光的速度。
5.讨论和结论：根据实验结果，对实验中的不确定因素进行讨论，并得出结论。
如果实验结果与理论值一致，说明测量方法正确并且仪器使用正常；如果存在差异，可以分析差异的原因，并进一步完善实验方法或改善仪器使用的条件。
总之，迈克尔逊干涉仪是一种常见的用于测量干涉现象的仪器，通过调节和使用可以进行光速测量、薄膜厚度测量等实验。
在进行实验操作时，需要注意仪器的准确调节和数据的准确处理，以确保实验结果的可靠性。
迈克尔逊干涉仪的调整与使用实验报告
（1）了解迈克尔逊干涉仪的光学结构及干涉原理，学习其调节和使用方法；
（2）学习一种测定光波波长的方法，加深对等倾、等厚干涉的了理
（3）测量He-Ne激光波长。
二、实验使用仪器与材料
迈克尔逊干涉仪、钠光灯、毛玻璃屏、激光光源等。
3、实验步骤
【实验步骤】
观察扩展光源的等倾干涉条纹并测波长：
1点燃钠光灯，使之与分光板G１等高并且位于沿分光板和M１镜的中心线上，转动粗调手轮，使M１镜距分光板G１的中心与M１镜距分光板G１的中心大致相等(拖板上的标志线在主尺32 cm 位置)。
3再仔细调节M１镜的2个拉簧螺丝，直到把干涉环中心调到视场中央，并且使干涉环中心随观察者的眼睛左右、上下移动而移动，但干涉环不发生“涌出”或“陷入”现象，这时观察到的干涉条纹才是严格的等倾干涉。
4测钠光D双线的平均波长。先调仪器零点，方法是：将微调手轮沿某一方向(如顺时针方向)旋至零，同时注意观察读数窗刻度轮旋转方向；保持刻度轮旋向不变，转动粗调手轮，让读数窗口基准线对准某一刻度，使读数窗中的刻度轮与微调手轮的刻度轮相互配合。
5始终沿原调零方向，细心转动微调手轮，观察并记录每“涌出”或“陷入”100个干涉环时，M１镜位置，连续记录5次。
四、实验数据整理与归纳
N =50
I
圈数
位置I
1
0
30.27615
2
50
30.28768
3
100
30.29872
4
150
30.31034
5
200
30.32429
6
250
30.33202
7
300
2在光源与分光板G１之间插入针孔板，用眼睛透过G１直视M２镜，可看到2组针孔像。细心调节M１镜后面的 3 个调节螺钉，使 2 组针孔像重合，如果难以重合，可略微调节一下M２镜后的3个螺钉。当2组针孔像完全重合时，就可去掉针孔板，换上毛玻璃，将看到有明暗相间的干涉圆环，若干涉环模糊，可轻轻转动粗调手轮，使M２镜移动一下位置，干涉环就会出现。
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实验十四迈克耳孙干涉仪的调节和使用迈克耳孙干涉仪在近代物理学的发展中起过重要作用。
19世纪末，迈克耳孙（A.A.Michelson ）与其合作者曾用此仪器进行了“以太漂移”实验、标定米尺及推断光谱精细结构等三项著名的实验。
第一项实验解决了当时关于“以太”的争论，并为爱因斯坦创立相对论提供了实验依据；第二项工作实现了长度单位的标准化。
迈克耳孙发现镉红线（波长Q643.84696nm ）是一种理想的单色光源。
可用它的波长作为米尺标准化的基准。
他定义1m=1553164.13镉红线波长，精度达到10-9,这项工作对近代计量技术的发展作出了重要贡献；迈克耳孙研究了干涉条纹视见度随光程差变化的规律，并以此推断光谱线的精细结构。
今天，迈克耳孙干涉仪已被更完善的现代干涉仪取代，但迈克耳孙干涉仪的基本结构仍然是许多现代干涉仪的基础。
【实验目的与要求】1•学习迈克耳孙干涉仪的原理和调节方法。
2•观察等倾干涉和等厚干涉图样。
3•用迈克耳孙干涉仪测定He - Ne激光束的波长和钠光双线波长差。
【实验仪器】迈克耳孙干涉仪，He- Ne激光束，钠光灯，扩束镜，毛玻璃迈克耳孙干涉仪是应用光的干涉原理，测量长度或长度变化的精密的光学仪器，其光路图如图7-1所示。
S-激光束；L-扩束镜；G1-分光板；G2-补偿板；M1、M2-反射镜；E-观察屏。
图7-1迈克耳孙干涉仪光路图从氦氖激光器发出的单色光s,经扩束镜L将光束扩束成一个理想的发散光束，该光束射到与光束成45?顷斜的分光板G1 上, G1的后表面镀有铝或银的半反射膜，光束被半反射膜分成强度大致相同的反射光（1）和（2）。
这两束光沿着不同的方向射到两个平面镜M1和M2上，经两平面镜反射至G1后汇合在一起。
仔细调节M1和M2，就可以在E处观察到干涉条纹。
G2为补偿板，其材料和厚度与G1相同，用以补偿光束（2）的光程，使光束⑵与光精品文档束⑴在玻璃中走过的光程大致相等。
I. 12~M VMUifif调节粥丝；4TMS%刍一现察屏：了-粗谀手轮；螺络9一微调鼓轮土Uh 口一反射S1M2的微调装逐’HS 丁一2边克耳孙干渉仪的结构国迈克耳孙干涉仪的结构图如图7-2所示。
两平面镜M i和M2放置在相互垂直的两臂上。
其中平面镜M2是固定的，平面镜M i可在精密的导轨上前后移动，以便改变两光束的光程差，移动范围在0~100nm内。
平面镜M i、M2的背后各有三个微调螺丝（图中的3、12），用以改变平面镜M i、M2的角度。
在平面镜M2的下端还附有两个相互垂直的拉簧螺丝10、11,可以细调平面镜M2的倾斜度。
移动平面镜M1有两种方式：一是旋转粗调手轮7可以较快地移动M1：二是旋转微调鼓轮9可以微量移动M1（如果迈克耳孙干涉仪有紧固螺丝8，则在转动微调鼓轮前，先要拧紧紧固螺丝8,转动粗调手轮前必须松开紧固螺丝8,否则会损坏精密丝杆。
若没有紧固螺丝，直接旋转微调鼓轮9则可微量移动M”。
平面镜M1的位置读数由三部分组成：从导轨上读出毫米以上的值；从仪器窗口的刻度盘上读到0.01mm ;在微动手轮上最小刻度值为0.0001mm，还可估读到0.0001mm的1/10。
【实验原理】一、等倾干涉条纹等倾干涉条纹是迈克耳孙干涉仪所能产生的一种重要的干涉图样。
如图7-1和图7-3所示，图7—3光程差计算用当M i和M2垂直时，像M2是M2对半反射膜的虚象，其位置在M i附近。
当所用光源为单色扩展光源时，我们在E处观察到的干涉条纹可以看作实反射镜M i和虚反射镜M2所反射的光叠加而成的。
设d为M i、M2间的距离，B为入射光束的入射角，6为折射角，由于M i、M2间是空气层，折射率n=i, 6 6。
当一束光入射到M i、M2镜面而分别反射出（i）、（2）两条光束时，由于（i）、（2）来自同一光束，是相干的，两光束的光程差3为AC BC AD -------------- 2d sin tg 2d coscos当d 一定时，光程差3随着入射角6的变化而改变，同一倾角的各对应点的两反射光线都具有相同的光程差，这样的干涉，其光强分布由各光束的倾角决定，称为等倾干涉条纹。
当用单色光入射时，我们在毛玻璃屏上观察到的是一组明暗相间的同心圆条纹，而干涉条纹的级次以圆心为最大（因3= 2dcon 6=m入当d 一定时，6越小，con 6越大，m的级数也就越大）。
当d减小（即M i向M2靠近）时，若我们跟踪观察某一圈条纹，将看到该干涉环变小，向中心收缩（因d 变小，对某一圈条纹2dcon 6保持恒定，此时6就要变小）。
每当d减小”2, 干涉条纹就向中心消失一个。
当M i与M‘2接近时，条纹变粗变疏。
当M i与M2完全重合（即d=0）时，视场亮度均匀。
did 楼大.咕1』藪小・ （＜）4^0, 量技事塞密 条皱粗而京 丸度均匀图備倾干涉条纹当M i 继续沿原方向前进时，d 逐渐由零增加，将看到干涉条纹一个一个地从中心冒出 来，每当d 增加”2，就从中间冒出一个，随着 d 的增加，条纹重叠成模糊一片，图 7-4表示d 变化时对于干涉条纹的影响。
二、测量光波的波长在等倾干涉条件下，设 M i 移动距离？d ，相应冒出（或消失）的圆条纹数N ,则1 d -N（1）2由上式可见，我们从仪器上读出 ？d ,同时数出相应冒出（或消失）的圆条纹数N ，就可以计算出光波的波长 ”*三、等厚干涉条纹若M i 不垂直M 2,即M i 与M 2不平行而有一微小的夹角，且在M i 与M 2相交处附近，两者形成劈形空气膜层。
此时将观察到等厚干涉条纹，凡劈上厚度相同的各点具有相同的 光程差，由于劈形空气层的等厚点的轨迹是平行于劈棱 （即M i 与M 2的交线）的直线，所以等厚干涉条纹也是平行于M i 与M ‘2的交线的明暗相间的直条纹。
当M i 与M 2相距较远时，甚至看不到条纹。
若移动M i 使M i 与M 2的距离变小时，开始出现清晰地条纹，条纹又细又密，且这些条纹不是直条纹，一般是弯曲的条纹，弯向厚度大 的一侧，即条纹的中央凸向劈棱。
在M i 接近M 2的过程中，条纹背离交线移动，并且逐渐变疏变粗，当M i 与M 2相交时，出现明暗相间粗而疏的条纹。
其中间几条为直条纹，两侧 条纹随着离中央条纹变远，而微显弯曲。
7、H 腔小*0）才较夫* 爺镇耕晦更条該勒扣密W) W)rf«+•孙敛SMit大.*e*«随着M i继续沿着原方向移动时，M i与M2之间的距离逐渐增大，条纹由粗疏逐渐变得细密，而且条纹逐渐朝相反方向弯曲。
当M i与M‘2的距离太大时，条纹就模糊不清。
图7-5表示M i与M2距离变化引起干涉条纹的变化。
四、测定钠光双线（D i D2 ）的波长差当M i与M2相平行时，得到明暗相间的圆形干涉条纹。
如果光源是绝对单色的，则当M i镜缓慢地移动时，虽然视场中条纹不断涌出或陷入，但条纹的视见度应当不变。
设亮条纹光强l i，相邻暗条纹光强为12,则视见度V可表示为I i I 2l i 1 2视见度描述的是条纹清晰的程度。
如果光源中包含有波长入和?2相近的两种光波，而每一列光波均不是绝对单色，以钠黄光为例，它是由中心波长入=589.0nm和？2=589.6nm的双线组成，波长差为0.6nm。
每一条谱线又有一定的宽度，如图7-6所示，由于双线波长差？入与中心波长相比甚小，故称之为准单色光。
——2 124 d 2 d i用这种光源照明迈克耳孙干涉仪，它们将各自产生一套干涉图，干涉场中的强度分布 则是两组干涉条纹的非相干叠加，由于入和茏有微小的差异，对应 入的亮环的位置和对应b 的亮环的位置，将随 d 的变化，而呈周期的重合和错开，因此 d 变化时，视场中所见 叠加后的干涉条纹交替出现“清晰”和“模糊”甚至消失。
设在 d 值为d i 时，入和b 均为亮条纹，视见度最佳，则有d iim ， d 2 n 2(m 、 n 为整数）22如果 b > b ， 当d 值增加到d 2,若满足d 2m K丄，d 2 n K 0.5 —（K 为整数）22此时对b 是亮条纹，对b 则为暗条纹，视见度最差（可能分不清条纹），从视见度最佳 到最差，M i 移动的距离为d d 2 d i K — K 0.5 —2 2由K 」 K 0 5 和d 2 d 1 K 」消去K 可得—次波长差？ b2 ' 2 21 21 24 d 2 d i式中—为b 、b 的平均值。
因为视见度最差时，M i 的位置对称地分布在视见度最佳位置i2的两侧，所以相邻视见度最差的M i 移动距离？d 与？ b 的关系为i22 d 2 d i【实验内容】*必做内容i •调节迈克耳孙干涉仪，观察等倾干涉（1）用He-Ne 激光器作光源，使入射光束大致垂直平面镜M 2。
在激光器前放一孔屏（或直接利用激光束的出射孔），激光器经孔屏射向平面镜 M 2,遮住平面镜M i ，用自准直法调 节M 2背后的三个微调螺丝（必要时，可调节底角螺丝），使由M 2反射回来的一组光点像中 的最亮点返回激光器中，此时入射光大致垂直平面镜M 2。
（2）使平面镜M i 和M 2大致垂直。
遮住平面镜 M 2,调节平面镜M i 背后的三个微调螺丝，使由M i 反射回来的一组光点像中的最亮点返回激光器中，此时平面镜M i 和M 2大致相互垂直。
（3） 观察由平面镜 M i 、M 2反射在观察屏上的两组光点像，再仔细微调M i 、M 2背后的 三个调节螺丝，使两组光点像中最亮的两点完全重合。
⑷在光源和分光板G i之间放一扩束镜，则在观察屏上就会出现干涉条纹。
缓慢、细心地调节平面镜M2下端的两个相互垂直的拉簧微调螺丝，使同心干涉条纹位于观察屏中心。
2•测量He-Ne激光束的波长⑴移动M i改变d，可以观察到视场中心圆条纹向外一个一个冒出（或向内一个一个消失）。
开始记数时，记录M i镜的位置读数d i。
⑵数到圆条纹从中心向外冒出100个时，再记录M i镜的位置读数d2。
⑶利用式（1），计算He-Ne激光束的波长入（4）重复上述步骤三次，计算出波长的平均值一。
最后与公认值2632.8nm比较，计算百分误差B。
【实验数据记录】表2 测量钠光双线（D1D2）的波长差N 11【数据处理与分析】1. 计算He-Ne激光的波长的平均值及其不确定度，写出测量结果；与公认值o 632.8nm比较，计算百分误差B。
G n S 0.03383mm与公认值0 632.8nm比较，计算百分误差B B100% 1.7%则—631.7 nm1根据：U U d50S d 0.00123mm; Ad 0.03158mm由格罗布斯判据d k d G n S d 0.02934mm ；k则剔除坏数据第一组数据之后计算:S d 0.00039mm; Ad 0.03110mm则A类不确定度：A竽S（d） 0.00041mmInB类不确定度：B -------- 0.00006mm则不确定度：U ... A2B20.00042mm (1)则U U d 8.3nm50622.0nm结论：U 622.0 8.3nm2•计算钠光双线（D1D2）波长差的平均值及其不确定度，写出测量结果；与公认值？ Q0.6nm 比较，计算百分误差d 0.29mm则S d 0.003mm由格罗布斯判据d k d G n S d 0.29mm ；d k d G n S d 0.30mm 所以无坏数据则A类不确定度: A t0.95 s（d） 0.003mmB类不确定度：B T；0.006mm则U d• • A2B20.007mm2则U d 0.15nm2 dU 0.59 0.15nmB ------------- 0 100% 0.6%【注意事项】1•测量He-Ne激光束波长时，微动手轮只能向一个方向转动，以免引起空程误差。