实验 11迈克尔逊干涉仪测光波波长

合集下载

迈克尔逊干涉仪测量光波波长

迈克尔逊干涉仪测量光波波长
条纹中心处入射角i0222en?对应条纹级次最高三实验测量原理迈干仪的干涉原理单色光源21mm反射镜m2反射镜1m21mm与成角04521gg2g补偿板分光板1g移动导轨1m扩束镜三实验测量原理m反射镜m221mm反射镜1m单色光源1g2g的像2m2d光程差为2d在迈克尔逊干涉仪中产生的干涉相当于厚度为d的空气薄膜所产生的干涉当m1与m2垂直时即m1与m2平行时可以观察到等倾干涉条纹
必须了解仪器的操作和使用方法后方可使用。 为了使测量结果正确,必须避免引入空程,应将手轮按原方向转几圈, 直到干涉条纹开始均匀移动后,才可测量。
在调节和测量过程中,一定要非常细心和耐心,转动手轮时要缓慢、均 匀,切忌用力过猛。
激光不能直射入眼。 轻拿轻放,避免使光学仪器或元件受到冲击或震动、摔落。 切忌用手触摸元件的光学表面,应拿取磨砂面或边缘。 不能对着光学元件说话、咳嗽、打喷嚏。 绝对不许用手触摸各光学元件,光学表面有灰尘或污痕,可用镜头纸、 丙酮进行处理,切忌用手、衣服等。 实验完毕,数据经检查后方可拆除光路,整理仪器,一切复位。
二实验仪器
迈克尔逊干涉仪
反射镜M1 反射镜M2
激光器光源
扩束镜
分光板
补偿板
观察屏
M2移动导轨
三实验测量原理
等倾干涉原理
1 2
(n2 >n1,薄膜上下表面平行)
L
P
2与 3的光程差为:
M1 M2
n1
n2
n1

n2 ( AB BC ) n1 AD 3 i D 2 2en2 cos A C 2 e 2 2 2 2e n2 n1 sin i B 2 加强 明纹 2k (k 1, 2,...) 2 (2k 1) (k 0,1, 2,...) 减弱 暗纹 2

实验 11迈克尔逊干涉仪测光波波长

实验 11迈克尔逊干涉仪测光波波长

实验 11迈克尔逊干涉仪测光波波长实验11迈克尔逊干涉仪测光波波长实验11迈克尔逊干涉仪测光波波长1.迈克尔逊干预构成的等复以干预条纹的条件、条纹的特点、条纹发生的边线和测量波长的公式。

比较等复以干预条纹和牛顿环路(等薄干预)优劣。

提示信息:(1)迈克尔逊干预构成等复以干预条纹的条件:①m1、m2(m2在m1镜附近的虚像)两反射镜互相平行。

②产生干预的两束光应就是相干光,且光程高必须满足用户浓淡条纹条件;(2)条纹的特点包含条纹形状、条纹原产,条纹级数、条纹属性(等复以还是等薄)以及条纹的变化;(3)条纹出现的位置是指条纹所在位置。

(迈克尔逊干涉用的光源是光纤激光(点光源)条纹出现的位置是在两虚光源发出的两相干光相遇的范围,是非定域的,等厚干涉用的光源是面光源钠光,条纹出现的位置在牛顿环装置表面附近,是定域的)。

(4)实验测量波长公式:(△n为条纹变化(冒出或陷入)条数,△h为m1、m2镜间的空气薄膜厚度的变化)。

(5)用迈克尔逊干涉仪观察到的等倾干涉条纹与牛顿环的干涉条纹异同:二者虽然都是中间疏边缘密明暗相间的同心圆条纹,但牛顿环属于等厚干涉的结果,并且等倾干涉条纹中心级次高,而牛顿环则是边缘的干涉级次高,所以当增大(或减小)空气层厚度时,等倾干涉条纹会向外涌出(或向中心缩进),而牛顿环则会向中心缩进(或向外涌出)。

2.怎样准确读出可动反射镜m1的位置?提示:主尺读数+粗调手轮读数读数微调手轮估读数。

看看下图例微调手轮3.迈克尔逊干涉仪中的补偿板、分后光板各起至什么促进作用?用钠光或激光搞光源时,没补偿板p2若想产生干预条纹?用白光搞光源呢?提示:(1)p1、p2促进作用,看看p.80实验原理部分;p1将入射光束分成振幅对数成正比的两束相干光,p2起至补偿光程促进作用,并使两束的光程高差距不过小。

(2)从光的单色性和相干性(相干长度)好坏考虑。

na光和he―ne激光单色性好,相干长度较大,没有补偿板p2,移动m1,加大m1和m2间的距离仍能产生干涉,干涉条纹不会重叠,仍可观察。

迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告

迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告

迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告实验目的:
本实验旨在利用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长,通过干涉条纹的观察和测量,计算出光波的波长值。

实验原理:
迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象测量光波波长的仪器。

它由半反射镜、全反射镜和分束器组成。

当一束光通过分束器后,被分成两束光线,分别经过两条光路后再次汇聚在一起,形成干涉现象。

通过调节其中一条光路的长度,使得两束光线的光程差为整数倍的波长,从而观察到明暗条纹,通过计算光程差的变化,可以得到光波的波长值。

实验步骤:
1. 调整迈克尔逊干涉仪,使得两束光线在屏幕上形成清晰的干涉条纹。

2. 通过微调其中一条光路的长度,观察干涉条纹的变化,并记录下对应的光程差值。

3. 根据光程差的变化,计算出光波的波长值。

实验结果:
通过实验观察和测量,得到了一系列光程差值,并通过计算得到了光波的波长值。

实验结果与理论值相符,证明了迈克尔逊干涉仪可以有效地测量光波的波长。

实验总结:
本次实验通过迈克尔逊干涉仪成功测量了光波的波长,实验结果准确可靠。

同时,实验过程中也发现了一些误差和不确定性,需要进一步改进和完善实验方法。

通过本次实验,加深了对光波性质和干涉现象的理解,为今后的光学实验打下了良好的基础。

用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告

用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告

一、 称呼:用迈克我逊搞涉仪丈量光波的波少之阳早格格创做二、 脚段:1、 相识迈克我逊搞涉仪的结媾战搞涉条纹的产生本理.2、 通过瞅察真验局里,加深对付搞涉本理的明白.3、 教会迈克我逊搞涉仪的安排战使用要领.4、瞅察等倾搞涉条纹,丈量激光的波少.三、 真验器材:迈克我逊搞涉仪、He-Ne 激光. 四、 本理:迈克我逊搞涉仪光路如图所示.当1M 战'2M 庄重仄止时,所得的搞涉为等倾搞涉.所有倾角为i的进射光束,由1M 战'2M 反射反射光芒的光程好∆均为i d cos 2,式中i 为光芒正在1M 镜里的进射角,d 为气氛薄膜的薄度,它们将处于共一级搞涉条纹,并定位于无限近.那时,图中E 处,搁一会散透镜,正在其共焦仄里上,即可瞅察 到一组明暗相间的共心圆纹.搞涉条纹的级次以核心为最下,正在搞涉纹核心,应为i=0,由圆环核心出现明面的条件是λk d ==∆2,得圆心处搞涉条纹的级次λdk 2=.当1M 战'2M 的间距d 渐渐删大时,对付于任一级搞涉条纹,比圆第k移动,即背中扩展.那时,瞅察者将瞅到条纹佳像从核心背中“涌出”;且每当间距d.反之,当间距由大渐渐变小时,最靠拢核心的条纹将一个果此,只消数出涌出或者坠进的条纹数,即可得到仄.隐然,若有N个条纹少.五、步调:1、仪器安排成微动饱轮转化时可戴动细动脚轮转化,但是细动脚轮转化没有克没有及戴动微动饱轮转化(它只戴动M1镜疏通),为预防细动脚轮取微动饱轮读数纷歧致而无法读数或者读错数的情况出现(如细动轮指整刻度处,而微动轮没有指正在整刻度处),正在读数前应先安排整面.要领如下:将微动轮沿某一目标(比圆顺时针圆背)转化至整,而后以共目标转化细动轮使之对付齐某一刻度.之后丈量历程中只能仍以共目标转化微动轮,使M1镜移动,没有得再转化细动轮,那样才搞使微动轮取细动轮二者读数相互符合.2、为了使丈量截止精确,必须预防引进空程缺面,也便是道,正在安排佳整面以去,应将微动轮按本目标转几圈,曲到搞涉条纹启初移动以去,才可启初读数丈量.为了取消空程缺面,安排中,细调脚轮战微调饱轮要背共一目标转化;丈量读数时,微调饱轮也要背一个目标转化,中途没有得倒转.那里所谓“共一目标”,是指末究顺时针,或者末究顺时针转化.3、用逐好法举止数据处理,表格自拟.六、记录:2d Nλ=可得:12d N =波少的仄衡值234λλ+++尺度偏偏好为:(637.7A S λ===波少的千万于缺面为:0λλλ=-。

迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告

迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告

迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告实验目的:
本实验旨在利用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长,通过干涉条纹的观察和计算,得出光波的波长值。

实验仪器和材料:
迈克尔逊干涉仪、激光器、平行玻璃板、半反射镜、反射镜、白色屏幕、测微器等。

实验步骤:
1. 调整迈克尔逊干涉仪,使得光路垂直、稳定。

2. 利用激光器产生一束单色光,通过半反射镜分为两束光,分别经过两条不同路径的反射,最终在白色屏幕上形成干涉条纹。

3. 利用测微器测量干涉条纹的间距,记录数据。

4. 根据干涉条纹的间距和干涉仪的参数,计算出光波的波长值。

实验结果:
通过实验测量和计算,得出光波的波长为XXX纳米。

实验结论:
本实验利用迈克尔逊干涉仪成功测量了光波的波长,实验结果
与理论值符合较好,验证了迈克尔逊干涉仪测量光波波长的可行性。

同时,实验中也发现了一些误差来源和改进的方法,为今后的实验
提供了参考和借鉴。

存在的问题和改进方向:
在实验中发现,光路的稳定性对实验结果有一定影响,需要进
一步改进光路的稳定性,减小误差的影响。

另外,对于干涉条纹的
测量也需要更加精确和准确,可以尝试使用更精密的测量仪器。

总结:
本次实验通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长,取得了较好的
实验结果,同时也发现了一些问题和改进的方向,为今后的实验提供了宝贵的经验和教训。

迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告

迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告

迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告实验名称,迈克尔逊干涉仪测量光波的波长。

实验目的,利用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长,了解干涉仪的原理和操作方法。

实验仪器,迈克尔逊干涉仪、光源、透镜、反射镜、平面镜、测量仪器等。

实验原理,迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象测量波长的仪器。

当两束光线相遇时,它们会相互干涉,产生干涉条纹。

通过测量干涉条纹的间距,可以计算出光波的波长。

实验步骤:
1. 调整迈克尔逊干涉仪,使得两束光线在干涉仪内相遇。

2. 调整干涉仪,观察干涉条纹的变化,并记录下相应的数据。

3. 利用测量仪器测量干涉条纹的间距。

4. 根据测得的数据,计算出光波的波长。

实验结果,通过实验测得光波的波长为XXX纳米。

实验结论,利用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长是一种有效的方法,可以准确地测量出光波的波长。

同时,通过实验还加深了对干涉仪原理和操作方法的理解。

存在问题,在实验中,可能会受到环境光线的干扰,导致干涉条纹不够清晰,影响测量结果的准确性。

因此,在实验中需要注意避免环境光线的干扰。

改进方案,在实验中可以采取一些遮光措施,减少环境光线的干扰,以提高测量结果的准确性。

总结,通过本次实验,我对迈克尔逊干涉仪的原理和操作方法有了更深入的了解,同时也掌握了利用干涉仪测量光波波长的方法和技巧。

在今后的实验中,我将更加注意实验环境的控制,以确保实验结果的准确性。

用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告

用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告

一、 名称:用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长 二、 目的:1、 了解迈克尔逊干涉仪的结构和干涉条纹的形成原理。

2、 通过观察实验现象,加深对干涉原理的理解。

3、 学会迈克尔逊干涉仪的调整和使用方法。

4、观察等倾干涉条纹,测量激光的波长。

三、 实验器材:迈克尔逊干涉仪、He-Ne 激光。

四、 原理:迈克尔逊干涉仪光路如图所示。

当1M 和'2M 严格平行时,所得的干涉为等倾干涉。

所有倾角为i 的入射光束,由1M 和'2M 反射反射光线的光程差∆均为i d cos 2,式中i 为光线在1M 镜面的入射角,d 为空气薄膜的厚度,它们将处于同一级干涉条纹,并定位于无限远。

这时,图中E 处,放一会聚透镜,在其共焦平面上,便可观察 到一组明暗相间的同心圆纹。

干涉条纹的级次以中心为最高,在干涉纹中心,应为i=0,由圆环中心出现亮点的条件是λk d ==∆2,得圆心处干涉条纹的级次λd k 2=。

当1M 和'2M 的间距d 逐渐增大时,对于任一级干涉条纹,例如第k 级,必定以减少其k i cos 的值来满足λk i d k =cos 2,故该干涉条纹向k i 变大(k i cos 变小)的方向移动,即向外扩展。

这时,观察者将看到条纹好像从中心向外“涌出”;且每当间距d 增加2λ时,就有一个条纹涌出。

反之,当间距由大逐渐变小时,最靠近中心的条纹将一个个“陷入”中心,且每陷入一个条纹,间距的改变亦为2λ。

因此,只要数出涌出或陷入的条纹数,即可得到平面镜1M 以波长λ为单位而移动的距离。

显然,若有N 个条纹从中心涌出时,则表明1M 相对于'2M 移动了2dNd =∆,已知1M 移动的距离和干涉条纹变动的数目,便可确定光波的波长。

五、 步骤:1、仪器设计成微动鼓轮转动时可带动粗动手轮转动,但粗动手轮转动不能带动微动鼓轮转动(它只带动M1镜运动),为防止粗动手轮与微动鼓轮读数不一致而无法读数或读错数的情况出现(如粗动轮指整刻度处,而微动轮不指在零刻度处),在读数前应先调整零点。

迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告

迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告

迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告英文回答:Introduction。

The Michelson interferometer is a device that uses interference to measure the wavelength of light. It was invented by Albert Michelson in 1881, and it is still used today in a variety of applications, such as spectroscopy and laser metrology.The Michelson interferometer works by splitting a beam of light into two beams, which are then reflected by mirrors and recombined. The path lengths of the two beams are different, so when they are recombined, they interfere with each other. The interference pattern can be used to measure the wavelength of the light.Experimental Setup。

The Michelson interferometer is a relatively simple device to set up. It consists of the following components:A light source。

A beam splitter。

Two mirrors。

A detector。

The light source is typically a laser, which produces a beam of monochromatic light. The beam splitter is a device that splits the beam of light into two beams. The two mirrors are placed at the ends of the two beams, and they reflect the beams back to the beam splitter. The detectoris placed in the path of the recombined beams, and it measures the intensity of the light.Experimental Procedure。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

实验11迈克尔逊干涉仪测光波波长
1.迈克尔逊干涉形成的等倾干涉条纹的条件、条纹的特点、条纹出现的位置和测量波长的公式。

比较等倾干涉条纹和牛顿环(等厚干涉)异同。

提示:(1)迈克尔逊干涉形成等倾干涉条纹的条件:①M1、M 2(M2在M1镜附近的虚像)两反射镜互相平行。

②产生干涉的两束光应是相干光,且光程差要满足明暗条纹条件;(2)条纹的特点包括条纹形状、条纹分布,条纹级数、条纹属性(等倾还是等厚)以及条纹的变化;
(3)条纹出现的位置是指条纹所在位置。

(迈克尔逊干涉用的光源是光纤激光(点光源)条纹出现的位置是在两虚光源发出的两相干光相遇的范围,是非定域的,等厚干涉用的光源是面光源钠光,条纹出现的位置在牛顿环装置表面附近,是定域的)。

(4)实验测量波长公式:(△N为条纹变化(冒出或陷入)条数,
△h为M1、M2镜间的空气薄膜厚度的变化)。

(5)用迈克尔逊干涉仪观察到的等倾干涉条纹与牛顿环的干涉条纹异同:二者虽然都是中间疏边缘密明暗相间的同心圆条纹,但牛顿环属于等厚干涉的结果,并且等倾干涉条纹中心级次高,而牛顿环则是边缘的干涉级次高,所以当增大(或减小)空气层厚度时,等倾干涉条纹会向外涌出(或向中心缩进),而牛顿环则会向中心缩进(或向外涌出)。

2. 怎样准确读出可动反射镜M1的位置?提示:主尺读数+粗调手轮读数微调手轮读数微调手轮估读数。

看下图例
3. 迈克尔逊干涉仪中的补偿板、分光板各起什么作用?用钠光或激光做光源时,没有补偿板 P2能否产生干涉条纹?用白光做光源呢?
提示:
(1)P1、P2 作用,看P.80 实验原理部分;
P1 将入射光束分为振幅近似相等的两束相干光,P2 起补偿光程作用,使两束的光程差相差不过大。

(2)从光的单色性和相干性(相干长度)好坏考虑。

Na 光和He—Ne 激光单色性好,相干长度较大,没有补偿板P2,移动M1,加大M1 和M2 间的距离仍能产生干涉,干涉条纹不会重叠,仍可观察。

但白光单色性差,分出的两束光只有在δ≈0 时,才能看到彩色干涉条纹,在δ稍大时,不同波长的干涉条纹会互相重叠,使光强趋于均匀,彩色干涉条纹会消失。

4.在迈克尔逊干涉仪的一臂中,垂直插入折射率为1.45 的透明薄膜,此时视场中观察到15 个条纹移动,若所用照明光波长为500nm,求该薄膜的厚度。

提示:插入n 透明薄膜后,光程差改变了2d(n -1),即Δδ=2d(n -1),所以根据Δδ=Δkλ式和Δk=ΔN,可得
把已知的有关量(λ=500nm,n1=1.45,ΔN=15)代入便可计算出 d 值。

相关文档
最新文档