“迈克尔逊干涉仪”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:Michaelson Interferometer Experiment to Measure the Wavelength of Light Waves。
Objective:The objective of this experiment was to utilize the Michelson interferometer to precisely measure the wavelength of light waves.Materials:We employed a Michelson interferometer setup, which comprised the following components:Coherent light source, such as a stabilized helium-neon laser。
Beam splitter。
Two mirrors。
Photodetector。
Data acquisition system。
Procedure:1. Alignment:We meticulously aligned the interferometer components to ensure coherent interference of light waves.The beam splitter was positioned at a 45-degree angle to the incoming light beam, and the mirrors were adjusted to create equal path lengths.2. Data Collection:We varied the path length of one mirror using amicrometer screw, introducing a gradual phase shift between the interfering beams.The intensity of the resulting interference pattern was recorded by the photodetector.This data was acquired over a range of path length differences, generating an interference fringe pattern.3. Wavelength Measurement:The interference fringe pattern exhibitedalternating bright and dark bands, representingconstructive and destructive interference, respectively.We measured the distance between consecutive brightor dark bands, which corresponds to a half-wavelength shift.By knowing the displacement of the mirror, we could then calculate the wavelength of the light source.Observations and Results:We obtained a series of interference fringe patterns with distinct fringe spacing. By analyzing these patterns, we calculated the wavelength of the helium-neon laser source as:```。
“迈克尔逊干涉仪”实验报告

“迈克尔逊干涉仪”实验报告
1、实验简介
“迈克尔逊干涉仪”(Michaelson Interferometer)是一种便携式、利用干涉测量法测量平面镜和实物形状及尺寸的精密仪器。
它是一种无源距离测量方法,它通过分析干涉图像返回的距离信息来获得目标曲面和表面的精度参数,可以方便的测量玻璃、金属、涂层等表面的特性参数。
本实验拟采用迈克尔逊干涉仪,研究多次反射平面波的干涉斑图,用以了解平面镜形状和尺寸的变化对反射波的影响。
2、实验仪器设备
实验所用仪器设备主要包括迈克尔逊干涉仪、两只不同直径0.8NM 和 1.4NM 钨丝、测量单元、以及一个可调节电压的电源等。
3、实验原理
迈克尔逊干涉仪运用了光干涉原理,它弥补了简单显微镜无法获得距离的缺陷。
它的原理首先用照相机对光斑进行测量,然后根据各种参数来计算出测量结果,拟采用迈克尔逊干涉仪测量多次反射的平面波的位置、距离等数据,根据测量结果分析干涉斑图形状及尺寸变化,从而获知平面镜形状和尺寸的变化情况。
4、实验步骤与程序
(1)将0.8NM 和 1.4NM钨丝分别装入迈克尔逊干涉仪,连接测量单元,使电源与仪器相连;
(2)微调光源、参考物表面和探测物体等参数,使光束垂直射入参考物表面;
(3)拍摄干涉图,用记录仪将数据采样储储;
(4)改变参考物表面的粗糙度及尺寸,重复步骤2和3;
(5)通过分析干涉斑图形状及尺寸变化,研究多次反射平面波的干涉斑图。
5、实验结果及分析
实验结果表明:不同参考物表面粗糙度和尺寸会导致干涉斑图形状及尺寸变化,反射波数量及位置也有相应变化,从而揭示了平面镜形状和尺寸的变化对反射波的影响。
迈克尔逊干涉仪实验报告

迈克尔逊干涉仪实验报告英文回答:Michelson Interferometer Experiment Report。
Introduction。
The Michelson interferometer is an optical instrument that uses interference to measure the wavelength of light and the speed of light. It was invented by Albert A. Michelson in 1881. The interferometer consists of a light source, two mirrors, and a beam splitter. The light source is split into two beams by the beam splitter. One beam is reflected by one mirror and the other beam is reflected by the other mirror. The two beams are then recombined by the beam splitter and the interference pattern is observed.Methods。
This experiment determined the speed of light using aMichelson interferometer. The following apparatus was used: 1A Michelson interferometer。
2A helium-neon laser。
3A power supply。
4A photodetector。
5A digital oscilloscope。
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,使用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长。
实验原理,迈克尔逊干涉仪利用干涉现象测量光波的波长。
当
两束光波经过分束器分开后,再经过反射镜反射后再次汇聚在一起时,会产生干涉条纹。
通过调节其中一个反射镜的位置,可以改变
干涉条纹的间距,从而测量光波的波长。
实验步骤:
1. 调节迈克尔逊干涉仪,使得两束光波在分束器处分开,然后
经过反射镜反射后再次汇聚在一起。
2. 观察干涉条纹的形成,并记录下干涉条纹的间距。
3. 通过调节其中一个反射镜的位置,改变干涉条纹的间距,并
记录下不同位置对应的干涉条纹间距。
4. 利用已知的实验参数和干涉条纹的间距,计算出光波的波长。
实验结果,通过实验测量得到光波的波长为XXX。
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。
通过调节干涉条纹的间距,得到了较为准确的光波波长数据。
实验
结果与理论值较为接近,证明了迈克尔逊干涉仪可以有效地测量光
波的波长。
实验中遇到的问题及解决方法,在实验中,由于环境光线的干扰,干涉条纹的观察和记录可能会受到影响。
为了解决这个问题,
可以在实验时尽量在较为暗的环境中进行观察,并使用滤光片等方
法减少环境光线的干扰。
改进方案,在今后的实验中,可以尝试使用更精密的仪器以及
更准确的测量方法,以提高实验数据的准确性和可靠性。
总结,通过本次实验,我对迈克尔逊干涉仪的原理和应用有了
更深入的了解,同时也掌握了一种测量光波波长的方法。
在今后的
学习和实验中,我将继续努力,不断提高实验技能和科研能力。
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,了解干涉现象的产生原理,掌握干涉仪的使用方法,以及通过实验观察和测量,验证干涉
理论。
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、折射率等物理量的仪器。
它由半透明镜、全反射镜和光源等部件组成。
当光波通过半透明镜分为两束光线,分别经过不同路径反射后
再次汇聚在半透明镜上时,会产生干涉现象。
通过观察干涉条纹的
变化,可以得到有关光波性质的信息。
实验步骤:
1. 调整迈克尔逊干涉仪,使得两束光线在半透明镜上产生明显
的干涉条纹。
2. 观察干涉条纹的变化,记录下不同条件下的干涉图样。
3. 通过调节干涉仪的各个部件,测量干涉条纹的间距、角度等
参数。
4. 根据测量数据,计算出光波的波长、折射率等物理量。
实验结果,通过观察和测量,得到了不同条件下的干涉条纹图样,并且测量了干涉条纹的间距、角度等参数。
根据计算得到的数据,验证了干涉理论,并且得到了光波的波长、折射率等物理量的结果。
实验总结,通过这次实验,我们深入了解了迈克尔逊干涉仪的使用方法,掌握了干涉现象的产生原理,并且通过实验观察和测量验证了干涉理论。
这次实验对我们加深了对光学原理的理解,提高了实验操作能力,是一次很有意义的实验。
迈克尔逊干涉仪实验报告

迈克尔逊干涉仪实验报告迈克尔逊干涉仪,听起来高大上,其实就是一种用来测量光波性质的仪器。
它的设计精巧得很,主要用来研究干涉现象。
说起干涉,简单来说,就是两束光波相遇时,可能会互相增强或抵消。
这样的现象在科学研究中非常重要。
一、迈克尔逊干涉仪的结构与原理1.1 结构迈克尔逊干涉仪由几个主要部分构成。
首先,有个光源。
然后是分光镜,把光分成两束。
接着,有两个反射镜,光线在这儿反射后,再次汇聚。
最后,合光的地方就是观察屏。
想象一下,光线就像两条小路,互相交叉。
这个设计让我们能够清晰地看到干涉条纹,神奇吧?1.2 原理干涉的原理其实很简单。
当两束光波相遇时,如果它们的波峰和波峰重合,就会加强;如果波峰和波谷重合,就会相互抵消。
这就是干涉现象的根本。
通过这种方式,迈克尔逊干涉仪能够测量光的波长,甚至是微小的变化。
二、实验步骤与过程2.1 准备工作在开始实验之前,首先要确保仪器各部分安装牢固。
光源要亮,分光镜要摆正。
这样的准备工作虽然麻烦,但非常关键。
小细节决定成败,大家懂的。
2.2 调整仪器调整仪器是个技术活。
反射镜的角度要调得刚刚好。
要是角度偏了,干涉条纹就模糊不清。
像个画家,认真地调整每一个细节,才能呈现出最美的画面。
2.3 观察干涉条纹一切准备就绪后,打开光源。
光线经过分光镜,形成两束光。
这时,观察屏上会出现一系列明暗相间的条纹。
哇,那感觉就像在看一幅动人的画卷!每一条条纹都在告诉我们光的奥秘,真是让人惊叹不已。
三、数据记录与分析3.1 数据记录实验过程中,要仔细记录每一次观察到的干涉条纹数量和相应的光源波长。
这些数据非常重要,可以帮助我们进一步分析干涉现象。
科学实验就是这样,数据就是我们的金钥匙。
3.2 数据分析分析数据时,要认真对比干涉条纹与光波长的关系。
每次计算都要小心翼翼,不能出错。
通过这些数据,我们能了解光的性质,还能探索更多未知的领域。
科学的魅力就在于此,永远有新的发现等着我们。
四、总结迈克尔逊干涉仪的实验不仅让我领略了光的奇妙,也让我体会到科学探索的乐趣。
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英文回答:The Michelson interferometer is a scientific instrument that uses interference to measure the velocity of light or the length of objects. Light is split into two beams, which are reflected by mirrors and recombined. The interference pattern can be used to determine the difference in the distances traveled by the two beams.I used a Michelson interferometer to measure the wavelength of a laser. I first set up the interferometer by aligning the mirrors so that the interference pattern was visible. I then placed the laser in the path of one of the beams. The interference pattern changed, and I was able to use the change to calculate the wavelength of the laser.The Michelson interferometer is a very sensitive instrument. It can be used to measure very small changes in distance, such as those caused by the expansion of amaterial when it is heated. The interferometer can also be used to measure the velocity of light with great accuracy.中文回答:迈克尔逊干涉仪是一种使用干涉来测量光速或物体长度的科学仪器。
迈克尔逊干涉仪实验报告

迈克尔逊干涉仪实验报告引言迈克尔逊干涉仪是一种利用光的干涉现象测量间距的仪器。
它是由美国物理学家亚伯拉罕·迈克尔逊于1881年发明的。
迈克尔逊干涉仪广泛应用于光学、激光技术、光纤通信等领域。
本实验旨在通过搭建迈克尔逊干涉仪并进行实验,了解其原理和应用。
实验设备•He-Ne氦氖激光器•1/10波片•片玻璃•半反射膜•波长计•读数显微镜•测距器实验原理迈克尔逊干涉仪利用光的波动性和波的干涉原理进行测量。
它由一个分束器、一面半反射镜、两面平行平板镜和一个光源组成。
光源发出的光经过分束器分为两束,一束经过半反射镜反射,另一束直接透射,然后它们分别在两面平行平板镜上反射,并最后再次汇聚在一起。
当两束光相遇时,会产生干涉现象。
通过调节其中一个平板镜的位置,可以使反射光程差发生变化,从而观察到干涉现象的变化。
实验步骤1.搭建迈克尔逊干涉仪。
安装好分束器、半反射镜和两面平行平板镜,并精确调整位置和方向。
2.打开He-Ne氦氖激光器,并调整光源位置和方向,使得光能够正常通过分束器。
3.将1/10波片放置在半反射镜旁边的光路上,调整它的角度,使得一部分光能够通过。
4.在反射光路上插入片玻璃,观察干涉条纹。
5.通过调整其中一个平板镜的位置,改变反射光程差,观察干涉条纹的变化。
6.使用读数显微镜和测距器,测量不同光程差下的干涉条纹的移动和位置。
实验结果与分析在实验中,我们观察到了干涉条纹的变化。
随着平板镜位置的调整,干涉条纹的位置发生了移动。
通过测量不同光程差下的干涉条纹的移动,我们得到了一组数据。
根据这组数据,我们可以计算出光的波长。
结论通过利用迈克尔逊干涉仪进行实验,我们成功观察到了干涉条纹的变化,并进行了测量。
实验结果证实了迈克尔逊干涉仪的原理,并且得到了光的波长的计算值。
迈克尔逊干涉仪在光学和激光技术中有着广泛的应用,了解和掌握它的原理和使用方法对于进一步研究和应用光学技术具有重要意义。
参考文献1.Smith, Robert W. (1998).。
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“迈克尔逊干涉仪”实验报告
【引言】
迈克尔逊干涉仪是美国物理学家迈克尔逊(
A、
A、Michelson)发明的。
1887年迈克尔逊和莫雷(Morley)否定了“以太”的存在,为爱因斯坦的狭义相对论提供了实验依据。
迈克尔逊用镉红光波长作为干涉仪光源来测量标准米尺的长度,建立了以光波长为基准的绝对长度标准,即1m=1553164.13个镉红线的波长。
在光谱学方面,迈克尔逊发现了氢光谱的精细结构以及水银和铊光谱的超精细结构,这一发现在现代原子理论中起了重大作用。
迈克尔逊还用该干涉仪测量出太阳系以外星球的大小。
因创造精密的光学仪器,和用以进行光谱学和度量学的研究,并精密测出光速,迈克尔逊于1907年获得了诺贝尔物理学奖。
【实验目的】
(1)了解迈克尔逊干涉仪的原理和调整方法。
(2)测量光波的波长和钠双线波长差。
【实验仪器】
迈克尔逊干涉仪、He-Ne激光器、钠光灯、扩束镜
【实验原理】
1、迈克尔逊干涉仪结构原理图1是迈克尔逊干涉仪光路图,点光源S发出的光射在分光镜G1,G1右表面镀有半透半反射膜,使入射光分成强度相等的两束。
反射光和透射光分别垂直入射到全反射镜M1和M2,它们经反射后再回到G1的半透半反射膜处,再分别经过透射和反射后,来到观察区域E。
如到达E处的两束光满足相干条件,可发生干涉现象。
G2为补偿扳,它与G1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,波阵面不会发生横向平移。
M1为可动全反射镜,背部有三个粗调螺丝。
M2为固定全反射镜,背部有三个粗调螺丝,侧面和下面有两个微调螺丝。
2、可动全反镜移动及读数可动全反镜在导轨上可由粗动手轮和微动手轮的转动而前后移动。
可动全反镜位置的读数为:、□□△△△ (mm)(1)在mm刻度尺上读出。
(2)粗动手轮:每转一圈可动全反镜移动1mm,读数窗口内刻度盘转动一圈共100个小格,每小格为0、01mm,□□由读数窗口内刻度盘读出。
(3)微动手轮:每转一圈读数窗口内刻度盘转动一格,即可动全反镜移动0、01mm,微动手轮有100格,每格0、0001mm,还可估读下一位。
△△△由微动手轮上刻度读出。
注意螺距差的影响。
3、He-Ne激光器激光波长测试原理及方法光程差为:
当θ=0时的光程差δ最大,即圆心所对应的干涉级别最高。
转动手轮移动M1,当d增加时,相当于增大了和k相应的θ
角(或圆锥角),可以看到圆环一个个从中心“冒出” ;若d减
小时,圆环逐渐缩小,最后“淹没”在中心处。
每“冒”出或“缩”进一个干涉环,相应的光程差改变了一
个波长,也就是M1与M2’之间距离变化了半个波长。
若将M1与
M2’之间距离改变了△d时,观察到N个干涉环变化,则或由此
可测单色光的波长。
4、钠双线波长差的测量原理和测量方法从条
纹最清晰到条纹消失由于M1移动所附加的光程差:钠双线波长
差:Lm是视场中的条纹连续出现两次反衬度最低时M1所移动的距离。
【实验内容】
1、测He-Ne激光的波长(1)激光直接照射到分光板中部,调
整调节螺丝使观察屏上的最大最亮的2个反射点严格重合。
(2)放
入扩束镜,使光斑均匀地射到分光板上,调节拉簧螺丝,使屏上出
现的圆环的圆心移动到观察屏中央。
(3)调节微调鼓轮向一个方向
转动几圈,当看到观察屏上有条纹吞吐了,记录M1的初试位置
d1。
(4)继续转动微调鼓轮,每吞吐50个条纹记录一次M1的位置, 连续记录8组数据。
2、测钠光的双线波长差(1)点亮钠光灯,使
光源与分光板等高并且位于分光板和M2镜的中心连线的延长线
上。
转动粗调手轮,使M1和M2至G1的距离大致相等。
(2)取下并轻轻放置好观察屏,直接用眼睛观察。
仔细调节M2后面或下方的调节螺丝,应能看到钠光的等倾条纹。
(3)转动粗调
手轮,找到条纹变模糊位置,调好标尺零点。
用微调手轮继续缓
缓移动M1,同时仔细观察至条纹反衬度最低时记下M1的位置。
随着光程差的不断变化,按顺序记录六次条纹反衬度最低时M1的位置读数。
相邻两次读数差等于Lm的值。
【数据处理】
1、测He-Ne激光的波长条纹变化数N1050100150M1的位置
d1(mm)
33、40295
33、41987
33、43619
33、45258条纹变化数N2200250300350M1的位置d2(mm)
33、46919
33、48541
33、50168
33、51782N=N2-N12002002002000、0662
40、0655
40、0654
90、0652
46、62410-
46、55410-
46、54910-
46、52410-46563 ,。
2、测钠光的双线波长差条纹模糊数k123456
33、06421
33、35108
33、64115
33、93281
34、22337
34、5627
20、868600、8722
90、9215
70、29580 ,。
,。
【注意事项】
1、迈克尔逊干涉仪是精密仪器,在旋转调整螺丝和手轮时手要轻,动作要稳。
切勿用手触摸镜片。
2、调测微尺零点方法:先将微调鼓轮沿某一方向(按读数的增或减)旋转至零线,然后以同方向转动粗调鼓轮对齐读数窗口中某一刻度,以后测量时使用微调鼓轮须向同一方向旋转。
3、微调鼓轮有方向空程,实验中如果中途反向转动,则须重新调整零点。
4、用激光束调节仪器时,应防止激光束射入眼睛,使视网膜受伤。
【预习思考题】
(1)说明迈克尔逊干涉仪各光学元件的作用,并简要叙述调出等倾干涉条纹的方法及注意事项。
答:在迈克尔逊干涉仪光路
图中,分光板G1将光线分成反射与透射两束;补偿板G2 使两束光通过玻璃板的光程相等;定镜M2和动镜M1分别反射透射光束和反射光束;凸透镜将激光汇聚扩束。
要获得等倾干涉条纹花样,就必须使M1和M2 /(M2 的虚像)相互平行,即M1和M2 相互垂直。
另外还要有较强而均匀的入射光。
调节的主要程序是:① 用水准器调节迈氏仪水平;目测调节激光管(本实验室采用激光光源)中心轴线,凸透镜中心及分束镜中心三者的连线大致垂直于定镜M2。
② 开启激光电源,用纸片挡住M1,调节M2背面的三个螺钉,使反射光点中最亮的一点返回发射孔;再用同样的方法,使M1反射的最亮光点返回发射孔,此时M1和M2 / 基本互相平行。
③ 微调M2的互相垂直的两个拉簧,改变M2的取向,直到出现圆形干涉条纹,此时可以认为M1与M2/ 已经平行了。
同方向旋动大、小鼓轮,就可以观察到非定域的等倾干涉环纹的“冒”或“缩”。
注意事项:①迈克尔逊干涉仪是精密仪器,在旋转调整螺丝和手轮时手要轻,动作要稳。
切勿用手触摸镜片。
②调测微尺零点方法:先将微调鼓轮沿某一方向(按读数的增或减)旋转至零线,然后以同方向转动粗调鼓轮对齐读数窗口中某一刻度,以后测量时使用微调鼓轮须向同一方向旋转。
③微调鼓轮有方向空程,实验中如果中途反向转动,则须重新调整零点。
④用激光束调节仪器时,应防止激光束射入眼睛,使视网膜受伤。
(2)如何利用干涉条纹的“冒出”和“缩进”现象,测定单色光的波长?答:每
“冒出”或“缩进”一个干涉环,相应的光程差改变了一个波长,也就是M1与M2’之间距离变化了半个波长。
若将M1与M2’之间距离改变了△d时,观察到N个干涉环变化,则或由此可测单色光的波长。
【讨论思考题】
(1)在观察等倾干涉条纹时,使M1和M2’逐渐接近直至零光程,试描述条纹疏密变化情况。
答:光程差逐渐减小,干涉条纹不断“缩进”,条纹由密变稀。
当光程差减小到零时,条纹在视场中变模糊,视场变成一片亮场。
(2)在测定钠双线波长差的实验中,你是如何理解条纹反衬度随光程差的变化规律的?答:与的干涉图样同时加强,条纹最清晰,条纹反衬度V=1,此时移动M1以改变光程差,当一个光波的明条纹与另一光波的暗条纹恰好重叠时,干涉条纹消失,条纹反衬度V=0。
这时由于M1移动为Lm。
从条纹最清晰(条纹反衬度V=1)到下次条纹最清晰(条纹反衬度V=1),由于M1移动所附加的光程差为2Lm。
干涉条纹反衬度随光程差作周期变化。