满分大物实验迈克尔逊数据处理
大学物理-14 迈克尔孙和法珀两用干涉仪的调节和使用 实验报告
大连理工大学大学物理实验报告院（系）材料学院专业班级姓名学号实验台号实验时间年月日，第周，星期第节实验名称迈克尔孙和法珀两用干涉仪的调节和使用教师评语实验目的与要求：1，了解迈克尔孙干涉仪的构造2，非定域条纹观察和调节，以及激光波长的测量3，定域条纹观察和调节，以及钠光波长的测量4，白光干涉条纹的调整5，测空气的折射率6，测量透明介质薄片的折射率7，观察多光束干涉现象主要仪器设备：SGM-2型干涉仪由迈克尔孙和法珀干涉仪一体化组装而成，基本结构如右图所示实验原理和内容：1，迈克尔孙干涉仪的光路迈克尔孙干涉仪是一种分振幅双光束的干涉仪，光路如右图所示。
入射光S到达分光板G1后分为两束，即反射光I和透射光II；如果入射角为45°时，光I和II相互垂直，且分别垂直射到反射镜M1和M2上；经反射后的两束光重新在G1的半反射膜上汇聚成一束光从E 成绩教师签字方向射出。
补偿镜G2的作用是保证两束光的光程完全相同。
2， 干涉条纹的图样如上图所示， 可以将M2的像作到M1的平行位置M2’， 那么干涉图样的分析， 就变为基于M1和M2’之间的空气层的干涉分析。
2.1， 点光源照明——非定域干涉条纹激光束射向干涉镜的光可视作点光源， 图中S1和S2’是点光源相对于M1和M2’的虚像， 这两个虚光源发出的球面光波在相遇空间都可以发生干涉， 因而在这个光场中任何位置放置毛玻璃屏都可以接收到干涉条纹， 因而称之为非定域干涉。
当M1和M2’非平行时， 发生的是等厚干涉， 观察到为平行条纹； 平行时， 发生的是等倾干涉， 观察到为同心椭圆或双曲线形干涉条纹。
（光路图如上页所示）非定域同心圆条纹的特性分析如下：两虚光源S1和S2’到接受屏上任意一点P 的光程差均为P S P S L 12'-=∆， 当偏心距r 很小时（如上光路图所示）， 可以对一些小量做出忽略， 可以认为光程差)21(222z r d L -=∆。
大物-迈克尔逊干涉实验
实验报告：迈克尔逊干涉实验一、摘要迈克尔逊干涉仪是光学干涉仪中最常见的一种，它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。
它主要用于长度和折射率的测量，若观察到干涉条纹移动一条，便是动臂移动λ/2。
本实验即利用迈克尔逊干涉仪对长度变化的测量功能，测量压电陶瓷的长度随着外加电压的变化规律。
（逆压电效应及压电系数）实验目的：学习了解迈克耳孙干涉仪的特点，初步掌握如何调整和使用迈克耳孙干涉仪；学习用迈克耳孙干涉仪测量微小位移的方法，并进行压电陶瓷逆压电效应的测量，计算材料的压电系数。
关键词：迈克尔逊干涉仪，压电陶瓷，逆压电效应，计算压电系数二、实验原理迈克耳逊干涉仪的原理是一束入射光经过分光镜分为两束后被对应的平面镜反射回来，这两束光满足干涉条件。
干涉中两束光的不同光程可以通过调节干涉臂长度以及改变介质的折射率来实现。
干涉条纹对应屏幕上等光程差的点，因此，若干涉条纹发生移动，一定是场点对应的光程差发生了变化，在本实验中，则是由于压电陶瓷长度的变化导致一臂的距离变化，光程改变。
光路如图，S为光源（本实验用激光器外接空间滤波器和光阑模拟相干点光源，再加准直镜L可拓展为平行光源），C、D为平面反射镜，其中D是定镜；C为动镜，它和压电陶瓷相连。
A为分光镜，能使入射光分成强度相等的两束（反射光和透射光）。
反射光和透射光分别垂直入射到反射镜C和D，它们经反射后回到A处，再分别经过透射和反射后，来到观察区域(可以是光屏)。
本实验无补偿板，若有，则它与A为相同材料，有相同的厚度，且平行安装，目的是要使参加干涉的两光束经过玻璃板的次数相等，避免引入额外的光程差。
当C和D'严格平行时(D’为D虚像)，表现为等倾干涉的圆环形条纹，移动C时,会不断从干涉的圆环中心“吐出”或向中心“吞进”圆环。
M2和M1'不严格平行时，则表现为等厚干涉条纹.移动M2时，条纹不断移过光屏中某一标记位置，C平移距离 d 与条纹移动数 N 的关系满足：d=Nλ/2，λ为入射光波长。
满分大物实验迈克尔逊数据处理
λ/nm602870771821662731743
利用origin进行回归分析，最小二乘法拟合曲线。（数学软件origin直线拟合原理即为最小
二乘法）
??????
计算公式：Δd=
??Nλλ=2
实验过程虽然比较简单但是波长的测量等级达到了纳米级仪器的误差达到了100nm在测量过程中目测条纹变化数目有一定的观测误差特别是在第二个实验中通过一块反射镜来观测条纹会产生较大误差对记录人员也有一定的伤害可以采用一块放大镜方便读数
实验1.氦氖激光的波长测定数据
条纹数n50100150200250300平均值
??
算出其截距52.48909mm斜率-0.000378807mm则He-Ne波长为757.61nm截距的标准差????= 0.00115斜率的标准差????=0.00637763单位（mm）
自由度为5拟合度(Adjust R-square)=0.9983
已知仪器误差Δ仪=100n??????=0.002276645
已知仪器误差Δ仪=100n??????=0.000530346
??
=1.59
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??Nλλ=2
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通过对matlab绘图程序，对实验测得的六个点进行最小二乘法数据分析：
经过分析，发现有一组数据发生明显错误，故舍去该组数据进行分析。
算出其截距53.54667mm斜率-0.00030188mm则He-Ne波长为603.8nm
截距的标准差????= 0.000365斜率的标准差????=0.0000078059单位（mm）自由度为2拟合度(Adjust R-square)=0.998
迈克尔逊干涉仪实验报告数据处理
竭诚为您提供优质文档/双击可除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。
大学物理实验-迈克尔逊干涉仪测光波波长
大学物理实验-迈克尔逊干涉仪测光波波长实验任务：调节仪器，利用等倾的干涉条纹来测量激光波长： 每过100环记录一个数据，连续的记录10个数据；再做连续20/50环，记录10组；数据，比较一下在不同条件下波长的精度了解实验中对波长测量的影响因素 对实验进行讨论，对结果进行定量分析 实验原理掌握薄膜干涉原理，干涉的前提条件？ 是否要考虑半波损失 操作规范干涉仪的调节，两列光调成重合 激光与扩束器的调节要求， 如何避免回程差 数据处理测量氦氖激光束波长的数据处理（数据与我们测量的数据有差别，但是方法是一样的）注意：而且我们记录的数据小数点后面只有三位！注意有效数字的取舍！ 公式：k d 2λ=Nd ∆∆=2λ（误差取两位有效数字）161d d d -=∆)(272mm d d d -=∆N=100 次数i1 …… …… ……2 …… ……3 ……45 67 8 9 10………… i d ()mm ii i d d d -=∆+5()mm d ∆()mm )mm d（∆∆λ⎪⎭⎫ ⎝⎛o A )(oA λ∆⋯⋯=∆±=）0(A λλλ%%100⋯⋯=⨯-=λλλE……平均波长注意：不确定度的计算：平均波长不确定度： 结果表达式： 相对误差：相对不确定度：误差分析：误差存在于一切测量中，而且贯穿测量过程的始末。
误差按照性质很产生原因的不同，可分为随机误差、系统误差、和过失误差三类。
该实验主要为随机误差和系统误差，比如读数时误差、计算中的数据误差等。
因此我们要进行多次测量，而且要避免测量过程中的光程差。
然后求出平均值。
以此来提高实验的科学性。
本实验误差主要有：、1.实验过程中人为的出现圈数的数错，从而导致了实验数据的偏差，2、实验调)(383mm d d d -=∆)(554321mm d d d d d d ⋯⋯≅∆+∆+∆+∆+∆=∆)(201N 2o A d ⋯⋯=⨯∆∆⨯=λ环）该相差为相隔的环数，此时应（500N ∆1)(12-∆-∆=∆∑=n d d ni id A()mm 2101.0⨯=∆=∆=∆仪右左()()()mm d 008.0005.0222B =⨯=∆+∆=∆右左()())(22mm BAd d d ⋯⋯=∆+∆=∆∆)(2012o d A N ⋯⋯=⨯∆∆⨯=∆∆λ））o o A A ((⋯⋯=∆±=λλλ%%100⋯⋯=⨯-=λλλE %%100⋯⋯=⨯∆=λλE出的干涉图象不够清晰以至不能准确的确定圈数导致读数的不准确，影响实验结果。
迈克尔逊干涉仪测量空气折射率实验报告
南昌大学物理实验报告课程名称：普通物理实验（2）实验名称：空气折射率学院：专业班级：学生姓名：学号：实验地点：座位号：实验时间：一、实验目的：1.进一步了解光的干涉现象及其形成条件，掌握迈克耳孙干涉光路的原理和调节方法。
2.利用迈克耳孙干涉光路测量常温下空气的折射率。
二、实验仪器：迈克耳孙干涉仪、气室组件、激光器、光阑。
三、实验原理：迈克尔逊干涉仪光路示意图如图1所示。
其中，G为平板玻璃，称为分束镜，它的一个表面镀有半反射金属膜，使光在金属膜处的反射光束与透射光束的光强基本相等。
M1、M2为互相垂直的平面反射镜，M1、M2镜面与分束镜G均成450角；M1可以移动，M2M2对G金属膜的虚像。
从光源S发出的一束光，在分束镜G的半反射面上被分成反射光束1和透射光束2。
光束1从G反射出后投向M1镜，反射回来再穿过G；光束2投向M2镜，经M2镜反射回来再通过G膜面上反射。
于是，反射光束1与透射光束2在空间相遇，发生干涉。
由图1可知，迈克尔逊干涉仪中，当光束垂直入射至M1、M2镜时，两束光（1）（2）时干涉相长，相应地在接收屏中心的总光强为极大。
由式（1）知，两束相干光的光程差不但与几何路程有关，还与路程上介质的折射率有关。
1）式和（2）式可知（3）路中折射率的微小变化。
的光的折射率，它与真空折射率之差为O图1 迈克尔逊干涉仪光路示意图方便地测量，且准确度高。
四、 实验装置：实验装置如图2所示。
用He-Ne 激光作光源（He-Ne 激光的真空波长为，并附加小孔光栏H 及扩束镜T 。
扩束镜T 可以使激光束扩束。
小孔光栏H 是为调节光束使之垂直入射在M1、M2镜上时用的。
另外，为了测量空气折射率，在一支光路中加入一个玻璃气室，气压表用来测量气室内气压。
在O 处用毛玻璃作接收屏，在它上面可看到干涉条纹。
然后再向气室内缓慢充气，此时，在接收屏上看到条纹移动。
当气室内压强由013）可知（4）但实际测量时，气室内压强难以抽到真空，因此利用（4）式对数据作近似处理所得结果的误差较大。
实验20迈克耳孙干涉仪的调整和使用
实验20 迈克耳孙干涉仪的调整和使用一、实验内容与实验数据1.观察干涉条纹（1）非定域干涉条纹的调节为了获得肉眼直接可观察到的干涉条纹，要求两束相干光的传播方向夹角必须很小，几乎是共线传播。
为此，作如下调节，在He-Ne 激光器前设一小孔光阑。
使激光束通过小孔，并经过分光板1G 中心透射到反射镜2M 中心上。
然后，调节2M 后面三个螺丝，使光点反射像返回到光阑上并与小孔重合。
再调从1G 后表面反射到1M 的光束，调节1M 后面三个螺丝，使其反射光到达1G 后表面时恰好与2M 的反射光相遇(两光点完全重合)，同时两反射光在光阑的小孔处也完全重合。
这样的1M 和2M 就基本上垂直即'1M 和'2M 互相平行了。
去掉光阑，该处放一短焦距的透镜，使激光束会聚成一点光源，这时在屏上就可以看到干涉条纹了，再仔细调节2M 的两个微调拉簧螺钉，使'1M 和'2M 严格平行，则在屏上就可看到非定域的圆条纹。
迎着干涉光移动观察屏体会非定域干涉的含义。
转动手轮使1M 在导轨上移动，观察条纹变化情况。
（2）测量He-Ne 激光的波长利用非定域干涉条纹测定波长。
转动微调手轮移动1M 以改变d ，记下“冒”注：i d ∆的仪器误差为mm 4-10 mm S u -522104.334/3(⨯=∆+=）仪 测量结果表达：mm u -5-4104.334106.2682⨯±⨯=±=λλ 百分误差%9.0=E二、分析与讨论1.在调节仪器时，千万不能动两片平行透镜，因为它们是严格平行的，一动就有可能导致实验不准确。
2.如果发现屏幕上的条纹是没规律的一片，说明两反射光基本重合，但还有一些错开。
3.在数“冒”出或“缩”进的条纹数时，周围的同学一定不能随意跑动，因为地面的振动会导致仪器的振动，使得条纹模糊不清，导致读数的不准确，影响实验结果。
4.在未曾转动微调手轮前的第一次读数不能记录在实验数据内，因为该数据与后面的数据差距很大，会影响实验的准确性。
物理实验迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果讨论
物理实验迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果讨论嘿，伙计们！今天咱们来聊聊那个让无数物理学家头疼的问题——迈克尔逊干涉仪实验。
这个实验可是物理学里的“经典”大戏，但你知道吗？它可不仅仅是个展示光的神奇魔法的地方，还是我们探索宇宙奥秘的一把钥匙呢！得说说这个迈克尔逊干涉仪到底是啥玩意儿。
简单来说，它就是一个利用光的波动性来进行测量的小神器。
想象一下，你手里有个小镜子，对着阳光一照，就能看到漂亮的干涉条纹。
但是啊，这玩意儿可不是随便玩玩的，你得精确控制光源、镜子的位置和角度，还得小心翼翼地调整观察的角度，才能看到那些神奇的干涉图案。
说到误差分析，那可是实验的灵魂啊！就像咱们做数学题，错了一步就得从头再来。
在迈克尔逊干涉仪实验里，误差可能来自好多地方，比如光源不稳定、镜子脏了或者没调好位置。
这些小问题都可能让结果变得模糊不清，甚至完全跑题。
所以啊，做实验的时候，一定要细心检查每一个细节，确保一切都按计划进行。
结果讨论嘛，那就是对实验数据进行分析和解读的时刻啦。
你得学会从一堆数字中找出规律，看看是不是跟理论相符。
有时候，数据会告诉你很多意想不到的事情，比如光的速度比我们想象的要快，或者光在不同介质中传播的速度是不一样的。
这些发现让我们对光的理解更加深入，也让我们能更好地利用光来造福人类。
当然了，说到实验的乐趣，那还得提提那些有趣的发现。
比如，科学家们发现了一种叫做“双缝实验”的现象，它告诉我们光是如何像雨点一样洒向四面八方的。
还有啊，迈克尔逊干涉仪实验让我们看到了光的波粒二象性，就像是光有双重性格似的。
这些发现不仅让我们对物理世界有了更深的理解，还让我们对科学充满了好奇和热情。
我想说的是，虽然迈克尔逊干涉仪实验听起来有点复杂，但它其实挺好玩的。
只要我们用心去做，就会发现其中的乐趣无穷无尽。
而且啊，每次实验都能带给我们新的惊喜和发现，这种感觉简直太棒了！所以啊，下次再做实验的时候，记得多观察、多思考、多记录。
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计算公式：Δd=
??Nλλ=2
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通过对matlab绘图程序，对实验测得的六个点进行最小二乘法数据分析：
经过分析，发现有一组数据发生明显错误，故舍去该组数据进行分析。
算出其截距53.54667mm斜率-0.00030188mm则He-Ne波长为603.8nm
截距的标准差????= 0.000365斜率的标准差????=0.0000078059单位（mm）自由度为2拟合度(Adjust R-square)=0.998
实验1.氦氖激光的波长测定数据
条纹数n50100150200250300平均值
Δd/mm0.015040.021760.019270.020530.016560.018270.01857
λ/nm602870771821662731743
利用origin进行回归分析，最小二乘法拟合曲线。（数学软件origin直线拟合原理即为最小
二乘法）
??????
计算公式：Δd=
??Nλλ=2
??
算出其截距52.48909mm斜率-0.000378807mm则He-Ne波长为757.61nm截距的标准差????= 0.00115斜率的标准差????=0.00637763单位（mm）
自由度为5拟合度(Adjust R-square)=0.9983
已知仪器误差Δ仪=100n??????=0.002276645
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??=.05
不确定度计算公式如下：
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实验2钠黄光波长测定数据
条纹数n255075100125平均
Δd/mm0.007890.007880.006760.270360.007340.00746
λ/nm631.2630.4540.824628.8（舍去）587.2597.4
已知仪器误差Δ仪=100n??????=0.000530346
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=1.59
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