迈克尔逊干涉实验报告
迈克尔逊干涉实验报告

一、实验目的1. 理解并掌握迈克尔逊干涉仪的原理和结构。
2. 观察并分析等倾干涉、等厚干涉和非定域干涉现象。
3. 测量氦氖激光的波长。
4. 学习使用迈克尔逊干涉仪进行长度和折射率的测量。
二、实验原理迈克尔逊干涉仪是一种基于分振幅法产生双光束的干涉仪。
它主要由分束板、反射镜、补偿板和观察屏组成。
当一束光入射到分束板上时,光束被分成两束互相垂直的光。
其中一束光经过反射镜M1后,再次经过分束板;另一束光经过反射镜M2后,也经过分束板。
这两束光在观察屏上发生干涉,形成干涉条纹。
1. 等倾干涉:当两束光的光程差为mλ(m为整数,λ为光的波长)时,干涉条纹呈现为一系列明暗相间的直线。
2. 等厚干涉:当两束光的光程差为mλ/2(m为整数)时,干涉条纹呈现为一系列等间距的明暗相间的圆环。
3. 非定域干涉:当两束光的光程差不是mλ或mλ/2时,干涉条纹呈现为一系列明暗相间的曲线。
三、实验仪器1. 氦氖激光器2. 迈克尔逊干涉仪3. 毛玻璃屏4. 精密导轨5. 读数显微镜四、实验步骤1. 将迈克尔逊干涉仪安装在精密导轨上,并调整好位置。
2. 打开氦氖激光器,将激光束入射到分束板上。
3. 调整反射镜M1和M2的位置,使干涉条纹清晰可见。
4. 观察并分析干涉条纹的特点,记录数据。
5. 改变反射镜M1和M2的位置,观察干涉条纹的变化。
6. 测量氦氖激光的波长。
五、实验结果与分析1. 通过观察干涉条纹,我们发现干涉条纹呈现为一系列明暗相间的圆环,符合等厚干涉现象。
2. 通过改变反射镜M1和M2的位置,我们发现干涉条纹的间距随光程差的变化而变化,符合等厚干涉的特点。
3. 通过测量干涉条纹的间距,我们计算出氦氖激光的波长为633.9nm。
六、实验结论1. 迈克尔逊干涉仪是一种基于分振幅法产生双光束的干涉仪,可以观察到等倾干涉、等厚干涉和非定域干涉现象。
2. 通过观察干涉条纹的特点,可以分析光程差和波长之间的关系。
3. 迈克尔逊干涉仪可以用于测量长度和折射率。
迈克尔逊干涉仪实验报告

迈克尔逊干涉仪实验报告
实验目的:
通过迈克尔逊干涉仪观察干涉现象,验证干涉理论,并测量光波的波长。
实验仪器:
迈克尔逊干涉仪、激光器、平面镜、半反射镜、测微器等。
实验原理:
迈克尔逊干涉仪利用激光器发出的单色光,经半反射镜分成两束光,分别经过不同路径反射后再次汇聚在一起,形成干涉条纹。
通过观察干涉条纹的变化,可以测量光波的波长。
实验步骤:
1. 调整迈克尔逊干涉仪的镜面,使得两束光经过不同路径后再次重合。
2. 观察干涉条纹的形成和变化,调整镜面使得条纹清晰。
3. 用测微器测量镜面的微小位移,计算出光波的波长。
实验结果:
通过实验观察和测量,我们成功观察到了干涉条纹的形成和变化,并且测量出了光波的波长为XXX。
实验总结:
迈克尔逊干涉仪实验通过观察干涉现象,验证了干涉理论,并
且成功测量了光波的波长。
实验过程中需要仔细调整仪器,保证光
路的稳定和清晰,同时需要精确测量微小的位移,因此实验操作需
要细心和耐心。
通过本次实验,我们对干涉现象有了更深入的理解,并且掌握了一定的实验操作技巧。
迈克尔干涉实验报告单

一、实验目的 1. 理解迈克尔逊干涉仪的原理与结构,掌握其调整方法。 2. 观察并分析非定域干涉、等倾干涉和等厚干涉条纹的形成条件、特点及其变化规律。
3. 利用迈克尔逊干涉仪测定光源的波长,并测量空气折射率。 二、实验原理 迈克尔逊干涉仪是利用分振幅法产生双光束,通过调节干涉仪中的反射镜,使两束光在空间叠加,形成干涉条纹。根据干涉条纹的变化,可以测量光源的波长和空气折射率。
1. 迈克尔逊干涉仪的原理:光源发出的光束经分光板分成两束,一束经反射镜M1反射,另一束经反射镜M2反射,两束光在空间叠加形成干涉条纹。
2. 干涉条纹的类型: (1)非定域干涉:当两束光的光程差在0到λ之间变化时,干涉条纹不随反射镜的移动而改变,称为非定域干涉。
(2)等倾干涉:当两束光的光程差为整数倍波长时,干涉条纹呈现明暗相间的同心圆,称为等倾干涉。
(3)等厚干涉:当两束光的光程差为半整数倍波长时,干涉条纹呈现明暗相间的等距直线,称为等厚干涉。
三、实验仪器 1. 迈克尔逊干涉仪 2. He-Ne激光器 3. 扩束物镜 4. 毛玻璃屏 5. 测量尺 四、实验步骤 1. 将迈克尔逊干涉仪放置在实验台上,调整干涉仪,使分光板与平面镜M1、M2的夹角约为45°。
2. 将He-Ne激光器发出的光束调整至合适位置,使其垂直照射到分光板上。 3. 观察毛玻璃屏上的干涉条纹,调整M1、M2的位置,使干涉条纹清晰。 4. 测量非定域干涉条纹的宽度,计算光源的波长。 5. 调整M1、M2的位置,观察等倾干涉和等厚干涉条纹,分析其特点。 6. 测量空气折射率,计算实验误差。 五、实验数据及结果 1. 非定域干涉条纹宽度:d = 5.0 mm 2. 光源波长:λ = 632.8 nm 3. 等倾干涉条纹特点:明暗相间的同心圆,条纹间距逐渐减小。 4. 等厚干涉条纹特点:明暗相间的等距直线,条纹间距逐渐增大。 5. 空气折射率:n = 1.0003 六、实验误差分析 1. 干涉条纹宽度测量误差:由于人眼分辨率限制,干涉条纹宽度测量存在一定误差。
迈克尔逊干涉仪实验报告

迈克尔逊干涉仪实验报告
实验目的:
通过搭建迈克尔逊干涉仪,观察和分析干涉条纹的产生原理,以及探究干涉仪在测量光波长和长度等方面的应用。
实验仪器和材料:
1. 迈克尔逊干涉仪。
2. 激光光源。
3. 平面镜、半反射镜、准直器等光学元件。
4. 旋转台、微调台等调节装置。
5. 测量仪器(如光电探测器、光谱仪等)。
实验原理:
迈克尔逊干涉仪利用半反射镜和平面镜使光路产生分离,通过
干涉现象观察光波的干涉条纹。
当两束光相遇时,会产生干涉现象,形成明暗相间的条纹。
通过调节其中一个光路的长度,可以改变干
涉条纹的位置,从而实现对光波长和长度的测量。
实验步骤:
1. 搭建迈克尔逊干涉仪,调整光路,使得激光光源通过半反射
镜和平面镜后产生干涉条纹。
2. 观察和记录干涉条纹的形态,包括条纹的间距、条纹的亮暗
程度等。
3. 通过调节其中一个光路的长度,改变干涉条纹的位置,记录
相关数据。
4. 利用测量仪器对光波长和长度进行测量,比较实验结果和理
论值。
实验结果:
通过实验观察和测量,我们成功观察到了干涉条纹的产生,并
且通过调节光路的长度改变了条纹的位置。
在测量光波长和长度方面,实验结果与理论值基本吻合,证明了迈克尔逊干涉仪在光学测量中的可靠性和精准度。
实验总结:
通过本次实验,我们深入了解了迈克尔逊干涉仪的工作原理和应用,掌握了干涉条纹的观察和调节技巧,提高了实验操作和数据处理的能力。
同时,也加深了对光学干涉现象的理解,为今后的学习和科研工作打下了坚实的基础。
大学物理《迈克尔逊专题》—迈克尔逊干涉仪实验报告

大学物理《迈克尔逊专题》—迈克尔逊干涉仪实验报告《迈克尔逊专题》实验报告前几周我做了迈克尔逊专题实验,对迈克尔逊干涉仪有了更加深刻的认识。
迈克尔逊干涉仪,是1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作,为研究“以太”漂移而设计制造出来的精密光学仪器。
它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。
通过调整该干涉仪,可以产生等厚干涉条纹,也可以产生等倾干涉条纹。
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M2的动臂移动量为λ/2,等效于M1与M2之间的空气膜厚度改变λ/2。
在近代物理和近代计量技术中,如在光谱线精细结构的研究和用光波标定标准米尺等实验中都有着重要的应用。
利用该仪器的原理,研制出多种专用干涉仪。
迈克耳逊干涉仪是这个专题实验最主要的试验仪器,此专题包括:1、迈克耳逊干涉仪在钠光灯照射下测量钠双线波长差; 2、白光干涉测量平板玻璃折射率;3、由迈克耳逊干涉仪改装成的法布里——玻罗干涉仪测钠双线波长差。
这三个实验都与波的干涉有关,都是利用干涉原理进行试验的。
迈克尔逊干涉仪的工作原理是干涉条纹是等光程差点的轨迹,因此,要分析某种干涉产生的图样,必求出相干光的光程差位置分布的函数。
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,引起光程差变化的原因,可能是光线长度L发生变化,或是光路中某段介质的折射率n发生了变化,或是薄膜的厚度e发生了变化。
另外钠光灯辐射产生的两条强谱线的波长是不一样的,分别为589.6nm和589.0nm,波长差与中心波长相比甚小。
如果用这种光源照明迈克尔逊干涉仪,所获得的圆形等倾条纹实际上是两种波长分别形成的两套干涉条纹的叠加。
当全反镜M1、M2之间的距离d为某一值时,会恰好出现波1的k1级明条纹恰好与波2的k2级暗条纹重合,这时条纹最模糊,对比度小,为零。
当动镜M1继续移动时,两个条纹会错开,会出现清晰的圆形等倾条纹。
这就是钠光灯产生的干涉现象。
现在根据上述原理对以下实验进行介绍。
迈克尔逊干涉仪实验报告

迈克尔逊干涉仪实验报告
实验目的,通过迈克尔逊干涉仪观察干涉现象,验证光的波动性,并测量光的波长。
实验仪器,迈克尔逊干涉仪、白光光源、准直器、透镜、分光镜、反射镜、测微器等。
实验原理,迈克尔逊干涉仪利用分束镜将光分为两束,经过不
同路径后再次合成,观察干涉条纹的变化来测量光的波长。
实验步骤:
1. 将白光光源通过准直器发出的平行光照射到分光镜上,分光
镜将光分为两束。
2. 一束光经过反射镜反射后再次通过分光镜,另一束光则直接
通过分光镜。
3. 两束光分别经过不同路径后再次合成,观察干涉条纹的变化。
4. 通过调节反射镜的位置,使得干涉条纹清晰,测量反射镜的位移来计算光的波长。
实验结果,通过实验观察,成功观察到了干涉条纹的变化,通过测量反射镜的位移计算出了光的波长为XXX。
实验总结,通过本次实验,加深了对光的波动性的认识,同时也熟悉了迈克尔逊干涉仪的使用方法。
在实验过程中,我们也发现了一些操作上的细节问题,例如调节仪器的精度要求较高,需要耐心和细心。
希望在以后的实验中能够更加熟练地操作仪器,提高实验的准确性和可靠性。
迈克尔逊干涉仪实验报告

迈克尔逊干涉仪实验报告
实验目的,通过迈克尔逊干涉仪观察干涉现象,了解光的干涉原理。
实验仪器,迈克尔逊干涉仪、激光器、反射镜、分束镜、干涉滤光片等。
实验原理,迈克尔逊干涉仪利用激光器发出的单色光,经过分束镜分成两束光线,分别经过反射镜反射后再次合成,形成干涉条纹。
通过调节反射镜的位置,可以观察到干涉条纹的变化,从而了解光的干涉原理。
实验步骤:
1. 将激光器放置在迈克尔逊干涉仪的一端,使激光通过分束镜分成两束光线。
2. 调节反射镜的位置,使两束光线分别经过反射后再次合成,观察干涉条纹的形成。
3. 通过调节反射镜的位置,观察干涉条纹的变化,并记录下观察到的现象。
实验结果,通过观察,我们成功观察到了干涉条纹的形成,并且通过调节反射镜的位置,观察到了干涉条纹的变化。
实验结果与理论预期相符。
实验总结,通过本次实验,我们深入了解了光的干涉原理,并通过观察干涉条纹的变化,加深了对光的波动性质的理解。
同时,我们也掌握了迈克尔逊干涉仪的使用方法,为今后的实验打下了良好的基础。
自查报告,在实验过程中,我们严格按照实验步骤进行操作,确保实验结果的准确性。
同时,在观察和记录实验结果时,也认真对待,确保实验数据的可靠性。
在今后的实验中,我们将继续保持严谨的态度,不断提高实验操作的技能,为科学研究做出更大的贡献。
迈克尔逊干涉仪实验报告

迈克尔逊干涉仪实验报告
实验目的:
本实验旨在通过迈克尔逊干涉仪观察干涉条纹的形成,并测量出光的波长。
实验仪器:
迈克尔逊干涉仪、激光光源、平面镜、半反射镜、测微器、光屏等。
实验步骤:
1. 将激光光源发出的光线分为两路,一路经过半反射镜反射,另一路经过平面镜反射。
2. 两路光线再次相遇,形成干涉,通过调节平面镜的位置使得在光屏上观察到清晰的干涉条纹。
3. 通过测微器测量平面镜位置的微小变化,从而计算出光的波
长。
实验结果:
通过实验观察,我们成功地在光屏上观察到了清晰的干涉条纹,并且通过测量得出了光的波长为XXX纳米。
实验分析:
在实验过程中,我们发现调节平面镜位置对干涉条纹的清晰度
有很大影响,需要耐心细致地调整。
同时,测量过程中也需要注意
测微器的精确度,避免误差的产生。
实验结论:
通过本次实验,我们成功地观察到了迈克尔逊干涉仪的干涉现象,并且通过测量得出了光的波长。
实验结果与理论值基本吻合,
实验达到了预期的目的。
自查报告:
在实验过程中,我们注意到了一些细节问题,比如调节仪器的
耐心和细致度,测量的精确性等方面还需要进一步提高。
在今后的实验中,我们将更加重视这些细节问题,以确保实验结果的准确性和可靠性。
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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。
此外,迈克尔逊干涉实验还被用于光学仪器的校准和精密测量。
通过调整反射镜的位置,可以精确地控制干涉条纹的变化,从而实现光学仪器的校准和测量的精确性。
总结起来,迈克尔逊干涉实验是一种重要的实验方法,通过光的干涉现象揭示了光的波动性质。
它在科学研究中有广泛的应用,包括测量光的传播速度、物体的长度和折射率,以及光学仪器的校准和精密测量等。
通过深入研究和应用迈克尔逊干涉实验,我们可以更好地理解光的本质和光的行为规律,推动光学科学的发展。