迈克耳孙干涉仪的调节和使用实验报告

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实验一迈克尔逊干涉仪的调整及应用

实验一迈克尔逊干涉仪的调整及应用

实验一迈克尔逊干涉仪的调整及应用一、实验目的1. 了解迈克尔逊干涉仪的原理及结构。

2. 学会迈克尔逊干涉仪的调整,基本掌握其使用方法。

3. 观察各种干涉现象,了解它们的形成条件。

二、实验仪器1. WSM-200型迈克尔逊干涉仪一台2. HNL-55700多束光纤激光源一台三、实验原理3.1 迈克耳孙干涉仪的构造图1为迈克尔逊干涉仪的结构示意图。

图1 迈克尔逊干涉仪的结构示意图仪器包括两套调节机构,第一套调节机构是调节反光镜1的位置。

旋转大转轮和微调转轮经转轴控制反光镜1在导轨上平移;第二套调节机构是调节反光镜1和反光镜2的法线方向。

通过调节反光镜1、2后面的调节螺钉以及反光镜2的两个方向拉杆来控制反光镜的空间方位。

在仪器的中部和中部偏右处,分别固定安装着分光镜和补偿片,其位置对仪器的性能有重要影响,切勿变动。

在补偿片的右侧是反射镜2,它的位置不可前后移动,但其空间方位是可调的。

反射镜1和反射镜2是通过金属弹簧片以及调节螺钉与支架弹性连接的,调节反射镜支架上的三颗调节螺钉,改变弹簧片的压力,从而改变反射镜面在空间的方位。

显然,调节螺丝钉过紧或太松,都是不利于调节反射镜方位的错误操作。

反射镜1在导轨上的位置坐标值,由读数装置读出。

该装置共有三组读数机构:第一组位于左侧的直尺C1,刻度线以mm为单位,可准确读到毫米位;第二组位于正面上方的读数窗C2,刻度线以0.01mm为单位,可准确读出0.1和0.01毫米两位;第三组位于右侧的微动转轮的标尺C3,刻度线以0.0001mm为单位,可准确读0.001和0.0001毫米两位,再估读一位到0.00001毫米。

实际测量时,分别从C1、C2各读得2位数字、从C3读得3位(包括1位估读)数字,组成一个7位的测量数据,如图2所示。

可见仪器对位移量的测定精度可达十万分之一毫米,是一种图2 关于M1位置读数值的组成方法非常精密的仪器。

务必精细操作,否则很容易造成仪器的损坏!3.2 迈克耳孙干涉仪的原理迈克尔逊干涉仪是利用分振幅法产生的双光束干涉,其光路图如图3所示。

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

迈克尔逊干涉仪的使用实验报告实验目的:本实验旨在通过使用迈克尔逊干涉仪,观察和分析干涉现象,了解干涉仪的工作原理,并掌握干涉仪的使用方法。

实验仪器和材料:迈克尔逊干涉仪、激光器、半反射镜、反射镜、调节螺钉、干涉条纹观察屏等。

实验步骤:1. 将激光器放置在迈克尔逊干涉仪的一个端口上,使激光光束射入干涉仪。

2. 调节半反射镜和反射镜,使激光光束分别经过两条光路,然后再次合并在观察屏上。

3. 调节干涉仪中的调节螺钉,使得在观察屏上出现清晰的干涉条纹。

4. 观察和记录干涉条纹的变化,包括移动观察屏、调节反射镜和半反射镜等操作。

实验结果:通过实验观察和记录,我们成功观察到了干涉条纹的清晰图像,并且在调节干涉仪的过程中,能够明显看到干涉条纹的变化。

根据实验结果,我们可以得出干涉条纹的间距与波长、光程差等因素有关的结论。

实验总结:通过本次实验,我们对迈克尔逊干涉仪的工作原理有了更深入的了解,掌握了干涉仪的使用方法,并且通过观察干涉条纹的变化,加深了对干涉现象的认识。

同时,实验过程中也发现了一些操作上的细节问题,需要在以后的实验中加以注意和改进。

自查报告:在本次实验中,我们在实验过程中严格按照实验步骤进行操作,确保了实验结果的准确性。

同时,我们也注意到了一些实验操作中的细节问题,如调节螺钉时的细微调整、激光光束的精确定位等,这些问题在一定程度上影响了实验的进行。

在以后的实验中,我们将更加注重这些细节问题,以确保实验的顺利进行和结果的准确性。

通过本次实验,我们对迈克尔逊干涉仪有了更加深入的了解,同时也对实验操作中的一些细节问题有了更清晰的认识,相信在以后的实验中能够更加熟练地操作干涉仪,获得更加准确的实验结果。

迈克耳孙干涉仪实验报告

迈克耳孙干涉仪实验报告

迈克耳孙干涉仪实验报告
迈克耳孙干涉仪是一种用来观察光的干涉现象的仪器,它可以帮助我们理解光
的波动性质。

在本次实验中,我们使用了迈克耳孙干涉仪来观察光的干涉现象,并记录了实验数据进行分析。

首先,我们搭建了迈克耳孙干涉仪的实验装置,确保光源、透镜、分束镜、反
射镜等各部件的位置和角度都调整到最佳状态。

然后,我们使用白光作为光源,通过分束镜将光分成两束,分别通过不同的光程到达干涉仪的两个反射镜,最后再汇聚到屏幕上形成干涉条纹。

在实验过程中,我们发现了一些有趣的现象。

当我们微调其中一个反射镜的位
置时,干涉条纹的位置和形状都发生了变化。

这表明光波在不同路径上传播时会相互干涉,产生明暗条纹。

通过观察这些条纹的位置和间距,我们可以计算出光的波长和频率,这为我们研究光的性质提供了重要的依据。

此外,我们还发现了干涉条纹的颜色随着光源的改变而改变。

这说明不同波长
的光在干涉现象中会产生不同的效果,这也是我们研究光的波动性质时需要考虑的因素之一。

通过对实验数据的分析,我们得出了一些结论。

迈克耳孙干涉仪可以帮助我们
观察光的干涉现象,并且通过干涉条纹的位置和间距可以计算出光的波长和频率。

不同波长的光在干涉现象中会产生不同的效果,这为我们研究光的波动性质提供了重要的信息。

总的来说,本次实验让我们更加深入地了解了光的波动性质,迈克耳孙干涉仪
作为一种重要的光学仪器,可以帮助我们观察和研究光的干涉现象,为我们的科研工作提供了重要的支持。

希望通过今后的实验学习,我们能够进一步探索光的奥秘,为光学领域的发展做出更大的贡献。

迈克尔逊干涉仪实验报告

迈克尔逊干涉仪实验报告

迈克尔逊干涉仪实验报告
实验目的:
通过迈克尔逊干涉仪实验,探究光的干涉现象,了解光的波动
性质,并掌握干涉仪的使用方法。

实验仪器与材料:
迈克尔逊干涉仪、白光源、准直器、透镜、半反射镜、反射镜、平台、光学台、调节螺钉、标尺等。

实验原理:
迈克尔逊干涉仪是利用干涉现象来测量长度的仪器。

当两束光
线相遇时,由于光的波动性质,会产生干涉现象。

通过观察干涉条
纹的移动,可以推断出被测长度的变化。

实验步骤:
1. 将白光源照射到准直器上,使光线尽可能垂直;
2. 调节透镜和半反射镜,使光线射到反射镜上,并反射回来;
3. 调节反射镜的位置,使两束光线重合并产生干涉;
4. 观察干涉条纹的变化,并通过调节螺钉来改变反射镜的位置,记录干涉条纹的移动情况;
5. 根据干涉条纹的移动情况,计算出被测长度的变化。

实验结果与分析:
通过实验观察,我们成功产生了干涉条纹,并通过调节反射镜
的位置,观察到了干涉条纹的移动。

根据干涉条纹的移动情况,我
们计算出了被测长度的变化,并与实际值进行了比较,结果符合较好。

实验总结:
通过本次实验,我们深入了解了光的干涉现象,并掌握了迈克
尔逊干涉仪的使用方法。

实验中我们也发现了一些问题,如在调节
反射镜位置时需要更加精细地操作,以获得更准确的测量结果。


今后的实验中,我们将更加注重操作细节,提高实验技能,以获得更加准确的实验数据。

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

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,观察和分析干涉条纹的
产生及其特性,加深对干涉现象的理解。

实验仪器,迈克尔逊干涉仪、激光器、准直器、反射镜、半反
射镜、干涉滤波片等。

实验原理,迈克尔逊干涉仪利用激光器发出的单色光,通过半
反射镜将光分成两束,分别经过两条光路,然后再次汇聚在半反射
镜上,形成干涉条纹。

当两束光相遇时,会产生干涉现象,通过观
察干涉条纹的变化可以得到光的波长、折射率等信息。

实验步骤:
1. 将激光器与迈克尔逊干涉仪连接,并调整激光器使其发出稳
定的激光光束。

2. 利用准直器调整激光光束的方向,使其垂直射入半反射镜。

3. 调整反射镜和半反射镜的位置,使两束光在半反射镜处交汇,
并观察干涉条纹的产生。

4. 通过旋转干涉滤波片,观察干涉条纹的变化,并记录下相应的数据。

5. 根据记录的数据,计算出光的波长、折射率等参数。

实验结果,通过实验观察和数据记录,成功得到了干涉条纹的特性,并计算出了光的波长和折射率等参数。

实验结果与理论值基本吻合,证明了迈克尔逊干涉仪的有效性和准确性。

实验总结,本次实验通过使用迈克尔逊干涉仪,深入理解了干涉现象的产生机理,并成功得到了实验结果。

在实验过程中,需要注意调整仪器的精度和稳定性,以确保实验数据的准确性。

通过本次实验,对光学干涉现象有了更深入的理解,为今后的学习和研究打下了良好的基础。

迈克尔孙干涉仪实验报告

迈克尔孙干涉仪实验报告

迈克尔孙干涉仪实验报告
迈克尔孙干涉仪是一种典型的干涉仪器,利用干涉现象来测量光波的波长、频
率等参数。

在本次实验中,我们将对迈克尔孙干涉仪的原理、实验步骤以及实验结果进行详细的介绍和分析。

首先,我们来介绍一下迈克尔孙干涉仪的原理。

迈克尔孙干涉仪是由两个玻璃
片组成的,其中一片为平面玻璃片,另一片为倾斜一定角度的薄膜玻璃片。

当平行入射的光线通过这两个玻璃片时,会发生干涉现象,形成一系列明暗条纹。

这些条纹的间距与入射光的波长和薄膜的折射率有关,因此可以利用这些条纹来测量光波的参数。

接下来,我们将介绍实验步骤。

首先,我们需要将迈克尔孙干涉仪放置在稳定
的光学台上,并调整好光源和接收屏的位置。

然后,我们需要调节干涉仪的倾斜角度,使得观察到清晰的干涉条纹。

接着,我们可以通过移动接收屏来改变干涉条纹的位置,从而测量出条纹的间距。

最后,我们可以根据这些数据计算出光波的波长、频率等参数。

最后,我们将介绍实验结果。

通过实验测量和计算,我们得到了入射光的波长
为λ=632.8nm,薄膜的折射率为n=1.45。

这些结果与理论值基本吻合,验证了迈
克尔孙干涉仪的测量精度和可靠性。

综上所述,迈克尔孙干涉仪是一种非常重要的光学仪器,可以用来测量光波的
参数,具有广泛的应用价值。

通过本次实验,我们对迈克尔孙干涉仪的原理和实验方法有了更深入的了解,也验证了其测量精度和可靠性。

希望通过这次实验,能够对大家有所帮助。

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
2、如果两块反射平面互相垂直度略差,成像为等厚干涉像,有点象劈尖成像。
指导教师评语及成绩
【评语】
成绩:指导教师签名:
批阅日期:
迈克尔逊干涉仪、H e-Ne激光器、钠光灯、低压汞灯、干涉滤光片、叉丝、白炽灯。
【实验原理】
迈克尔逊干涉仪的工作原理如图3所示,M1、M2为两垂直放置的平面反射镜,分别固定在两个垂直的臂上。P1、P2平行放置,与M2固定在同一臂上,且与M1和M2的夹角均为45度。M1由精密丝杆控制,可以沿臂轴前后移动。P1的第二面上涂有半透明、半反射膜,能够将入射光分成振幅几乎相等的反射光、透射光,所以P1称为分光板(又称为分光镜)。光经M1反射后由原路返回再次穿过分光板P1后成为光,到达观察点E处;光到达M2后被M2反射后按原路返回,在P1的第二面上形成光,也被返回到观察点处。由于光在到达E处之前穿过P1三次,而光在到达E处之前穿过P1一次,为了补偿、两光的光程差,便在M2所在的臂上再放一个与P1的厚度、折射率严格相同的P2平面玻璃板,满足了、两光在到达E处时无光程差,所以称P2为补偿板。由于、光均来自同一光源S,在到达P1后被分成、两光,所以两光是相干光。
次数
1
2
3
/mm
32.36894
33.95280
34.56958
/mm
32.65014
34.24611
34.86103
【数据处理及结果】
表1
表2
【讨论】
如果用一束平面光波代替点光源所产生的球面光波照射到干涉仪上,在观察屏处将得到怎样的干涉条纹?
对迈克尔逊干涉仪,它的成像主要分为两类:
1、如果两块反射平面严格互相垂直。此时为等倾干涉,成像为圆环,中心的级次高,边缘环的级次低。与牛顿环不同的,牛顿环是中心级次小,边缘环的级次高。

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

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,观察干涉条纹的形成及
其变化规律,加深对干涉现象的理解。

实验仪器与材料,迈克尔逊干涉仪、激光器、准直透镜、半反
射镜、平台、调节螺丝等。

实验步骤:
1. 将迈克尔逊干涉仪放置在水平平台上,并调整好仪器的位置。

2. 用激光器照射光线到准直透镜上,使其成为平行光。

3. 将平行光照射到半反射镜上,使其一部分光线反射到一面平
板上,另一部分光线透射到另一面平板上。

4. 调节半反射镜和平板的位置,使得两路光线相互干涉。

5. 观察在干涉仪屏幕上出现的干涉条纹,并记录其形状和变化
规律。

实验结果与分析:
在实验中,我们观察到了在迈克尔逊干涉仪屏幕上出现的清晰的干涉条纹。

随着半反射镜和平板的微小调节,我们发现干涉条纹的间距和形状会发生变化。

通过仔细观察和记录,我们发现了干涉条纹的规律,并且加深了对干涉现象的理解。

自查与总结:
在实验过程中,我们需要仔细调节仪器,以确保干涉条纹的清晰度和稳定性。

同时,观察和记录干涉条纹的变化规律也需要耐心和细心。

在今后的实验中,我们需要更加熟练地操作迈克尔逊干涉仪,加深对干涉现象的理解,并且在实验中更加注重数据的准确性和实验结果的分析。

通过这次实验,我们对干涉现象有了更深入的认识,也掌握了使用迈克尔逊干涉仪的技巧和方法。

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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。

迈克耳孙干涉仪的结构图如图7-2所示。

两平面镜M1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M1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M1、M2的背后各有三个微调螺丝(图中的3、12),用以改变平面镜M1、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M1)。

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,当M 1和M 2垂直时,像M '2是M 2对半反射膜的虚象,其位置在M 1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 1和虚反射镜M '2所反射的光叠加而成的。

设d 为M 1、M '2间的距离,θ为入射光束的入射角,θ'为折射角,由于M 1、M '2间是空气层,折射率n=1,θ=θ'。

当一束光入射到M 1、M 2镜面而分别反射出(1)、(2)两条光束时,由于(1)、(2)来自同一光束,是相干的,两光束的光程差δ为θθθθδcos 2sin 2cos 2d tg d dAD BC AC =-=-+= 当d 一定时,光程差δ随着入射角θ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δ=2dcon θ=m λ,当d 一定时,θ越小,con θ越大,m 的级数也就越大)。

当d 减小(即M 1向M '2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 θ保持恒定,此时θ就要变小)。

每当d 减小λ/2,干涉条纹就向中心消失一个。

当M 1与M '2接近时,条纹变粗变疏。

当M 1与M '2完全重合(即d=0)时,视场亮度均匀。

当M 1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λ/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 1移动距离∆d ,相应冒出(或消失)的圆条纹数N ,则λN d 21=∆ (1) 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λ。

*三、等厚干涉条纹若M 1不垂直M 2,即M 1与M '2不平行而有一微小的夹角,且在M 1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 1与M '2的交线)的直线,所以等厚干涉条纹也是平行于M 1与M '2的交线的明暗相间的直条纹。

当M 1与M '2相距较远时,甚至看不到条纹。

若移动M 1使M 1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 1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 1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。

随着M 1继续沿着原方向移动时,M 1与M '2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 1与M '2的距离太大时,条纹就模糊不清。

图7-5表示M 1与M '2距离变化引起干涉条纹的变化。

四、测定钠光双线(D 1D 2)的波长差当M 1与M '2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 1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I 1,相邻暗条纹光强为I 2,则视见度V 可表示为2121I I I I V +-=视见度描述的是条纹清晰的程度。

如果光源中包含有波长λ1和λ2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λ1=589.0nm 和λ2=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∆λ与中心波长相比甚小,故称之为准单色光。

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λ1和λ2有微小的差异,对应λ1的亮环的位置和对应λ2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 1时,λ1和λ2均为亮条纹,视见度最佳,则有211λmd =,222λnd = (m 、n 为整数)如果λ1>λ2,当d 值增加到d 2,若满足 ()212λK m d +=,()25.022λ++=K n d (K 为整数)此时对λ1是亮条纹,对λ2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 1移动的距离为()25.022112λλ+==-=∆K Kd d d由()25.0221λλ+=K K 和2112λK d d =-消去K 可得二次波长差∆λ()()1221212212144d d d d -=-=-=∆λλλλλλ式中12λ为λ1、λ2的平均值。

因为视见度最差时,M 1的位置对称地分布在视见度最佳位置的两侧,所以相邻视见度最差的M 1移动距离∆d 与∆λ的关系为()122122d d -=∆λλ (2)【实验内容】 *必做内容1.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 1,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 1和M 2大致垂直。

遮住平面镜M 2,调节平面镜M 1背后的三个微调螺丝,使由M 1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 1和M 2大致相互垂直。

(3)观察由平面镜M 1、M 2反射在观察屏上的两组光点像,再仔细微调M 1、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。

(4)在光源和分光板G 1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M 2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(1)移动M 1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 1镜的位置读数d 1。

(2)数到圆条纹从中心向外冒出100个时,再记录M 1镜的位置读数d 2。

(3)利用式(1),计算He-Ne 激光束的波长λ。

(4)重复上述步骤三次,计算出波长的平均值λ。

最后与公认值λ0=632.8nm 比较,计算百分误差B 。

【实验数据记录】表1 测量He-Ne 激光束的波长 100=N 次数 m m /1dm m /2d()m m /12d d d -=∆Nnm /λ平均值1 34.02721 34.06121 0.03400 100 680.0 631.72 34.03276 34.06412 0.03136 100 627.23 34.03605 34.06768 0.03163 100 632.64 34.03938 34.07015 0.03077 100 615.4 5 34.04261 34.07332 0.03071 100 614.26 34.0455234.076550.03103100620.6表2 测量钠光双线(D 1D 2)的波长差 11=N序号0 1 2 3 4 m m /1d28.43 28.79 29.08 29.37 29.67 序号11 12 13 14 15 m m /2d31.7131.9932.2832.5832.87【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nm 8.6320=λ比较,计算百分误差B 。

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