组合干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告一、实验目的1、了解迈克尔逊干涉仪的结构、原理和调节方法。
2、观察等倾干涉和等厚干涉条纹，加深对光的干涉现象的理解。
3、测量激光的波长。
二、实验原理迈克尔逊干涉仪是一种利用分振幅法产生双光束干涉的精密光学仪器。
其原理是一束光被分光板分成两束，一束经反射镜 M1 反射后沿原路返回，另一束经反射镜 M2 反射后也沿原路返回，两束光在分光板处相遇发生干涉。
当 M1 和 M2 严格垂直时，产生的是等倾干涉条纹。
此时，干涉条纹是一组同心圆环，条纹的形状取决于入射光的波长和两反射镜之间的距离 d。
当 d 增大时，条纹从中心向外“冒出”；当 d 减小时，条纹向中心“缩进”。
当 M1 和 M2 不严格垂直时，产生的是等厚干涉条纹。
此时，干涉条纹是与 M1 和 M2 交线平行的直条纹，条纹的间距与两反射镜之间的夹角以及入射光的波长有关。
三、实验仪器迈克尔逊干涉仪、HeNe 激光器、扩束镜、观察屏等。
四、实验步骤1、仪器调节调节迈克尔逊干涉仪的底座水平，使仪器稳定。
打开激光器，使激光束大致垂直入射到分光板上，调节反射镜 M1和 M2 背后的三个调节螺钉，使反射回来的两束光在观察屏上重合，此时可以看到圆形的干涉条纹。
仔细调节 M1 和 M2 背后的螺钉，使干涉条纹的圆心位于观察屏的中心。
2、观察等倾干涉条纹缓慢移动 M1 镜，观察干涉条纹的变化，记录条纹“冒出”或“缩进”的个数。
3、观察等厚干涉条纹稍微旋转 M1 镜，使 M1 和 M2 不再严格垂直，观察等厚干涉条纹。
4、测量激光波长先记录 M1 镜的初始位置 d1。
缓慢移动M1 镜，当条纹“冒出”或“缩进”一定数量（如50 个）时，记录 M1 镜的位置 d2。
重复测量多次，计算激光的波长。
五、实验数据与处理1、测量激光波长的数据记录｜测量次数｜ M1 镜初始位置 d1 （mm) ｜ M1 镜最终位置 d2 （mm) ｜条纹变化数 N ｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜ 25321 ｜ 25875 ｜ 50 ｜｜ 2 ｜ 26158 ｜ 26712 ｜ 50 ｜｜ 3 ｜ 27025 ｜ 27580 ｜ 50 ｜2、数据处理根据公式：λ ＝2Δd ／ N，其中λ为激光波长，Δd ＝ d2 d1。
迈克尔逊干涉仪实验报告网络资料整理版包含实验数据
《基础物理》实验报告
学院：专业：年月日
/mm
根据公式代入数据计算得波长为
六、实验结果分析（实验现象分析、实验中存在问题的讨论）
实验测得的氦氖激光器发出激光的波长为
差。
分析误差的产生原因可能是：
）调节M1的位置时，由于干涉条纹总有闪动，导致调节时无法确定某个条纹是否是一个完整的周期；
）此外，当调节时转动一定角度后手要暂时离开旋钮此时条纹有变化导致这一条纹的测量值不准确也会造成误差；
）此外螺距误差的消除上也可能存在误差；
）计数起始时的干涉条纹形状和计数结束时的干涉条纹的形状不能对应，导致数出。
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。
迈克尔逊干涉仪实验报告数据处理
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尔逊干涉仪的调整与应用1. 原始数据及处理1.1 测量钠光灯波长（?Na?589.3nm）不确定度计算：?A?2.48?x?mm, ?B?0.00004mm?U?d?mm U??U2U?d=4.4nm,Ur????100%=0.74%. ?N?1.2 双线的波长差：??Na?0.59nm 2．思考题及分析：2.1、为什么白光干涉不易观察到？答：两光束能产生干涉现象除满足同频、同向、相位差恒定三个条件外，其光程差还必须小于其相干长度。
而白光的相干长度只有微米量级，所以只能在零光程附近才能观察到白光干涉。
2.2、为什么M1和M2没有严格垂直时，眼睛移动干涉条纹会吞吐？答：因为没有严格垂直时，会形成一个披肩状的光学腔。
各处的光程差不相同，其干涉条纹的级数也会不同。
所以眼睛移动时，干涉条纹会吞吐。
2.3、讨论干涉条纹吐出或吞入时的光程差变化情况。
答：吞入时，光程差变小。
而吐出时，光程差则变大。
2.4、为什么要加补偿板？答：因为分束板的加入，使其中一路光束比另一光束附加了一定的光程。
所以加入与分束板厚度相同的补偿板来补偿这部分光程差。
2.5、如何设计一个实验，利用迈克尔逊干涉仪测玻璃的折射率？答：以白光发生干涉现象时，确定零光程处。
测定在光路中加入玻璃与否，白光产生干涉时M2镜移动的距离。
再根据所加入玻璃的厚度，计算出玻璃的折射率。
2.6、试根据迈克尔逊干涉仪的光路，说明各光学元件的作用，并简要叙述调出等倾干涉、等厚干涉和白光干涉条纹的条件及程序．答：分束板：将光束分为两路光束。
补偿板：补偿因分束板产生的光程差。
粗调螺丝：调节使其与M1镜大致垂直。
细调拉丝：精密调节M2镜的方位，使使其与M1M2镜的方位，镜严格垂直。
鼓轮：调节M2镜的位置，使光学腔的厚度改变。
等倾干涉：光学腔应严格平行。
等厚干涉：此时光学腔为披肩状。
白光干涉：零光程处附近。
2.7、如何利用干涉条纹“吞”、“吐”现象，测定单色光的波长? 答：数一定量的“吞”或“吐”，再根据公式??2?d?N计算。
迈克尔逊干涉实验报告
迈克尔逊干涉实验报告篇一：物理实验迈克尔逊干涉仪实验误差分析及结果讨论实验总结：1．在实际测量中，出现了一下情况：随测量次数的增多，圆心位置发生了变化，这种现象是与理论相悖的，原因是由于M1与M2’未达到完全平行或调整仪器时未调整好，而且圆心偏移速度越快越说明M1与M2’平行度越差。
2．在测量完第一组数据后，反向旋转时会在旋转相当多圈后才会出现中心圆环的由吞吐变吐，这个转变不是立即就完成的，这是因为仪器右侧的旋钮为微调旋钮，使用它对干涉仪的性质改变影响较小，故有吞变吐需要旋转相当一段时间，此时应旋转中部大旋钮，再使用微调，但不要忘记刻度盘调零。
3．两组数据所测得的结果相差较大，这可能是由于测量过程的误差或操作失误所引起的，应尽量避免。
4．实验中还观察到许多现象，如M1上出现很多光斑，其中有亮有暗，同心圆的粗细和疏密变化等等。
但由于理论知识的缺乏，我们尚无法给出上述问题的完美解释，需要我们进一步的学习与探索。
一进行分析讨论。
从数据表格可以看到，在误差允许范围内，测量波长与理论波长一致，验证了这种测试方法的可行性。
误差分析：①实验中空程没能完全消除；②实验对每一百条条纹的开始计数点和计数结束点的判定存在误差；③实验中读数时存在随机误差；④实验器材受环境中的振动等因素的干扰产生偏差。
3)实验结果：经分析，当顺时针转动旋钮时，“吐”出圆环，此时测得一波长，当逆时针转动旋钮时，“吞”出圆环，此时亦测得一波长。
将二者取平均值得测得光的波长：，P=0.95。
5.一个迈克尔逊实验，不但让我领悟到迈克尔逊设计干涉仪的巧妙和智慧，也更让我知道了做实验要有耐心和恒心，哪怕实验再麻烦，也必须坚持不懈，注重细节，这样才能真正地把实验做2.1、为什么白光干涉不易观察到？答：两光束能产生干涉现象除满足同频、同向、相位差恒定三个条件外，其光程差还必须小于其相干长度。
而白光的相干长度只有微米量级，所以只能在零光程附近才能观察到白光干涉。
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 a highly sensitive optical instrument used to measure extremely small distances or refractive index changes. It is based on the principle of interference of light waves, where two coherent beams of light are recombined to produce a pattern of bright and dark fringes. The distance between these fringes is directly related to the path length difference between the two beams.Experimental Setup:The Michelson interferometer consists of two mirrors and a beam splitter that divides a beam of light into twocoherent beams. One beam is reflected by Mirror 1 and the other by Mirror 2. The beams are then recombined at the beam splitter and observed on a screen.Data Acquisition:The distance between the fringes is measured using a ruler or a calibrated scale. The path length difference between the two beams is determined by multiplying the distance between the fringes by the wavelength of the light source.Analysis:The path length difference can be used to determine various physical quantities, such as:Distance: By measuring the path length difference, the distance between Mirror 1 and Mirror 2 can be determined.Refractive Index: By introducing a sample into one of the beams, the change in path length difference can be usedto calculate the refractive index of the sample.Error Analysis:The accuracy of the Michelson interferometer depends on several factors, including:Precision of Measurement: The accuracy of the distance measurement between the fringes is crucial.Stability of the Interferometer: The interferometer should be stable during the experiment to avoid any drifts in the fringe pattern.Wavelength Calibration: The wavelength of the light source should be accurately calibrated.Applications:The Michelson interferometer has numerous applications in various fields, such as:Metrology: Precision measurement of distances and refractive indices.Material Characterization: Determination of optical properties of materials.Gravitational Wave Detection: Detection of gravitational waves from astronomical events.Conclusion:The Michelson interferometer is a versatile and sensitive instrument used for accurate measurements of distances and refractive indices. Its applications span various fields, from fundamental physics to industrial metrology.## 中文回答：迈克尔逊干涉仪实验报告。
迈克尔逊干涉仪实验报告总结
迈克尔逊干涉仪实验报告总结
1.实验目的：通过迈克尔逊干涉仪的实验，了解空气中的微小扰动，
如风，将对光的传播产生的影响，以及由此产生的干涉图像。
2.实验原理：迈克尔逊干涉仪是一种光学仪器，可以把一束平行光分
成两组光束，并将它们经过延迟和反射后并行传播，从而产生若干干涉条，用以检测光线的扰动。
3.实验结果：根据实验结果，空气中的微小扰动会对光的传播产生影响，造成干涉图像的形成。
实验中，由于尾部的干涉图像显示出最强的折
射效果，空气中的扰动有助于产生更多的干涉条，从而提高干涉图像的分
辨率。
4.结论：实验表明，空气中的微小扰动对光的传播产生影响，能够提
高干涉图像的分辨率。
因此，在光学仪器的制造中，应将其考虑在内，以
获得最佳的折射效果。
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 an optical instrument that uses interference to measure the speed of light, the index of refraction of a material, and the thickness of a thin film. It was invented by Albert Michelson in 1881, and it is still used today for precision measurements.The Michelson interferometer consists of two mirrors that are placed at a distance of L from each other. A beam of light is split into two beams, and each beam isreflected by one of the mirrors. The two beams are then recombined, and the interference pattern is observed. The interference pattern depends on the difference in the path lengths of the two beams.If the two mirrors are parallel, the interference pattern will be a series of bright and dark bands. The bright bands occur when the path lengths of the two beamsare equal, and the dark bands occur when the path lengths of the two beams differ by half a wavelength.The Michelson interferometer can be used to measure the speed of light by measuring the distance between the mirrors and the frequency of the light. The speed of light is equal to the product of the distance between the mirrors and the frequency of the light.The Michelson interferometer can also be used to measure the index of refraction of a material by measuring the change in the interference pattern when the material is placed in the path of one of the beams. The index of refraction of a material is equal to the ratio of the speed of light in a vacuum to the speed of light in the material.The Michelson interferometer can also be used to measure the thickness of a thin film by measuring the change in the interference pattern when the film is placed in the path of one of the beams. The thickness of the film is equal to half of the wavelength of the light multiplied by the number of bright or dark bands that shift when thefilm is placed in the path of the beam.The Michelson interferometer is a powerful tool thatcan be used to make precision measurements of a variety of physical quantities. It is a versatile instrument that has been used in a wide range of applications, including astronomy, physics, and engineering.中文回答：迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉测量光速、材料折射率和薄膜厚度的光学仪器。
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告一、实验目的1、了解迈克尔逊干涉仪的结构和工作原理。
2、掌握迈克尔逊干涉仪的调节方法。
3、观察等倾干涉、等厚干涉条纹，并测量激光的波长。
二、实验原理迈克尔逊干涉仪是一种利用分振幅法产生双光束干涉的精密光学仪器。
其原理基于光的干涉现象。
从光源 S 发出的一束光，经分光板 G1 分成两束光，反射光 1 射向平面镜 M1，透射光 2 射向平面镜 M2。
M1 和 M2 反射回来的光在分光板 G1 的半透膜处相遇，发生干涉。
若 M1 和 M2 严格垂直，则形成等倾干涉条纹。
此时，干涉条纹是一组同心圆环，圆心处条纹级次最高。
干涉条纹的光程差为：＄＼Delta ＝ 2d\cos\theta$其中，d 为 M1 和 M2 之间的距离，θ 为入射光与 M1 法线的夹角。
当 M1 和 M2 有一定夹角时，形成等厚干涉条纹。
此时，干涉条纹是平行于 M1 和 M2 交线的直条纹。
通过测量干涉条纹的变化，可以计算出光的波长。
三、实验仪器迈克尔逊干涉仪、HeNe 激光器、扩束镜、毛玻璃屏等。
四、实验步骤1、仪器调节调节迈克尔逊干涉仪的底座水平。
点亮 HeNe 激光器，使激光束大致垂直于干涉仪的入射窗口。
放置扩束镜和毛玻璃屏，在屏上观察激光光斑，调节 M1 和 M2 背后的螺丝，使光斑重合。
观察干涉条纹，若没有出现条纹，微调 M1 或 M2 的位置，直到出现清晰的干涉条纹。
2、测量激光波长转动微调鼓轮，使条纹中心“冒出”或“缩进”，记录条纹变化的条数N 和对应的微调鼓轮的读数变化Δd。
重复测量多次，计算平均值，根据公式＄＼lambda ＝＼frac{2\Delta d}｛N}＄计算激光的波长。
3、观察等倾干涉和等厚干涉条纹缓慢调节 M1 的位置，观察等倾干涉条纹的变化。
调节 M1 和 M2 之间的夹角，观察等厚干涉条纹。
五、实验数据及处理｜测量次数｜条纹变化条数 N ｜微调鼓轮读数变化Δd （mm) ｜｜｜｜｜｜ 1 ｜ 50 ｜ 0295 ｜｜ 2 ｜ 50 ｜ 0298 ｜｜ 3 ｜ 50 ｜ 0302 ｜平均值：＄＼Delta d ＝＼frac{0295 ＋ 0298 ＋ 0302}｛3} ＝0298$ （mm)激光波长：＄＼lambda ＝＼frac{2\Delta d}｛N} ＝＼frac{2\times0298\times10^｛－3}｝｛50} ＝ 1192\times10^｛－6}＄（m)六、误差分析1、仪器本身的精度限制，如微调鼓轮的最小刻度。
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克我逊战法布里-珀罗搞涉仪之阳早格格创做目要：迈克我逊搞涉仪是一种粗稀光教仪器，正在近代物理战近代计量技能中皆有着要害的应用.通过迈克我逊搞涉的真验，咱们不妨认识迈克我逊搞涉仪的结构并掌握其安排要领，相识电光源非定域搞涉条纹的产死与特性战变更顺序，并利用搞涉条纹的变更测定光源的波少，丈量气氛合射率.本真验报告简述了迈克我逊搞涉仪真验本理，叙述了简直真验历程与截止以及真验历程中的心得体验，并测验考查对付真验历程中逢到的一些问题举止阐明.闭键词汇：迈克我逊搞涉仪；法布里-珀罗搞涉仪；搞涉；气氛合射率；一、弁止【真验背景】迈克我逊搞涉仪是1883年好国物理教家迈克我逊战莫雷合做，为钻研“以太”漂移而安排制制出去的粗稀光教仪器.它是利用分振幅法爆收单光束以真止搞涉.通过安排该搞涉仪，不妨爆收等薄搞涉条纹，也不妨爆收等倾搞涉条纹，主要用于少度战合射率的丈量.法布里-珀罗搞涉仪是珀罗于1897年所收明的一种能现多光束搞涉的仪器，是少度计量战钻研光谱超粗细结构的灵验工具；它仍旧激光共振腔的基础构型，其表里也是钻研搞涉光片的前提，正在光教中背去起着要害的效率.正在光谱教中，应用透彻的迈克我逊搞涉仪或者法布里-珀罗搞涉仪，不妨准确而小心天测定谱线的波少及其粗细结构.【真验脚段】1．掌握迈克我逊搞涉仪战法布里-珀罗搞涉仪的处事本理战安排要领；2．相识各典型搞涉条纹的产死条件、条纹特性战变更顺序；3．丈量气氛的合射率.【真验本理】（一）迈克我逊搞涉仪M、2M是一对付仄里反射镜，1G、2G是薄度战合射率皆真1足相共的一对付仄止玻璃板，1G称为分光板，正在其表面A镀有半反射半透射膜，2G称为补偿片，与1G仄止.当光照到1G上时，正在半透膜上分成二束光，透射光1射到1M，经1M反射后，透过2G，正在1G的半透膜上反射到达E；反射光2射到2M，经2M反射后，透过1G射背E.二束光正在玻璃中的光程相等.当瞅察者从E处背1G瞅去时，除间接瞅到2M中还不妨瞅到1M的像1M'.于是1、2二束光如共从2M与1M'反射去的，果此迈克我逊搞涉仪中所爆收的搞涉战1M'～2M间产死的气氛薄膜的搞涉等效.（二）搞涉条纹1. 等倾搞涉.芒，.由上式，不妨得到爆收明暗条纹的条件..2.接线.光束通过二镜片反射爆收的光程好为.（三）利用搞涉条纹丈量气氛合射率.安排搞涉仪，赢得适量等倾搞涉条纹之后，背气室里充气，再轻微紧启阀门，以【真验仪器】本真验是正在光教里包板上完成的.主要部件包罗分光板、二个反射镜M1、M2.其中M1为动镜，拆正在一个位移台上，二个散焦透镜，一个用做扩束镜，一个用于搁大激光的搞涉条纹以便于瞅察.光源包罗半导体激光器（波少635nm）与钠光灯二种.正在拆有动镜的位移台上，还牢固有二块部分镀膜的玻璃板，那是用做法布里-珀罗搞涉仪的主要部件.分光板、散焦透镜等不妨通过支援棒战底座拆置光教里包板上，也不妨通过叉式压板牢固正在光教里包板上.激光产死的搞涉条纹不妨通过接支屏瞅测.另备有气室及气压计，用于测定气氛合射率.二、真验历程【真验真量】1．搞涉条纹的瞅察使用氦氖激光器动做光源，按央供拆置仪器.将分光板、牢固镜、动镜以及接支屏拆置正在光教里包板上，可先不拆置散焦透镜.注意拆置时收端估算光程，使二束光的光程大概相等，安排各镜片等下共轴.各部分拆置佳后，通过各个镜片的小螺丝举止微调，央供激光收出的光束与动镜笔直，与分光板成45°角，通太过光板反射的光与牢固镜笔直.安顿佳仪器，安排后角度后二束光正在屏上的光面该当沉合，那时，正在激光器前里加上散焦透镜即可正在屏上瞅到搞涉条纹.小心安排仄里镜，逐步把搞涉环的圆心调到视场中央，即可赢得等倾搞涉条纹图样.转化测微螺旋改变二个仄里镜之间的位子，瞅察并记录条纹的变更情况.转化测微螺旋，使动镜背条纹逐一消得与环心的目标移动，直到视场内条纹极少时，小心安排仄里镜，使其少许倾斜，转化测微螺旋，是蜿蜒条纹背圆心目标移动，可睹陆绝出现一些直条纹，即等薄搞涉条纹.转化测微螺旋改变二个仄里镜之间的相对付位子，瞅察并记录条纹的变更情况.2．丈量激光的波少此前目标转化测微螺旋，共时默数冒出或者消得的条纹，每50环记一次读数，直测到第250 环为止，用逐好法估计出Δd.由下式估计激光的波少，并与表里值比较：注意：测微螺旋每转化0.01mm，动镜随之移动0.001mm.即d 应为测微螺旋移动距离乘以0.1.3．丈量气氛合射率丈量时，利用挨气球背气室内挨气，读出气压表指示值.当缩进.而后沉复前里或者冒出6 组数据. 供出对付应的气室内压强变更值的仄衡真验中使用的为表压式气压计，即丈量的是与大气压之好.大气压可与 1.0133×105 Pa.真验用的气室少度为10.0cm.注意，使用完成后，请紧启充气阀门，气室内万古间存搁下压气体验益坏压力表.【真验要领战技能】注意事项：1.测微螺旋每转化0.01mm，动镜随之移动0.001mm.即d应为测微螺旋移动距离乘以0.1.2.气室使用完成后，请紧启充气阀门，气室内万古间存搁下压气体验益坏压力表.【真验截止的分解战论断】1.利用迈克我逊搞涉仪丈量的数据，估计氦氖激光器的波少，并与表里值比较，估计相对付缺面.表格 1 迈克我逊搞涉仪丈量激光器波少数据表利用逐好法：测微螺旋每转化0.01mm，动镜随之移动0.001mm.即d应为测微螺旋移动距离乘以0.1.N为缩进或者冒出的条纹数，本次真验每50环记一次读数本次真验采与半导体激光器，表里波少为635nm.本果分解：1）搞涉是可为庄重的等倾搞涉效率真验数据透彻度.庄重的等倾搞涉央供移动反射镜镜里M1战真反射镜镜里M2庄重仄止.当二镜不仄止的时间,产死的搞涉条纹便不是等倾搞涉,而是等薄搞涉,而且不是共心圆环.当不是等倾搞涉条纹的时间,便会对付波少的估计爆收缺面. 2）读数缺面.肉眼推断缩进或者冒出的条纹，数条纹数时，读测微螺旋示数时会爆收随机缺面.2.估计正在尺度大气压下气氛的合射率，并与表里值比较，估计相对付缺面.经估计得经查得，气氛合射率表里值缺面分解：人为果素包罗丈量缺面，丈量小气室内的压强值，读数时等宁静后再读数.环境果素包罗压强、温度、干度等.气体的合射率跟压强的大小有闭，气体的合射率会随着压强的变更而变更.共时，气体的合射率还与温度有闭.【真验逢到的问题及办理的要领】1.仪器拆置完成，但是不搞涉局里.有多种大概的情况.1）二个光面沉合，但是不搞涉局里.二束光的不达到等光程的央供，大概是由于激光正在传播历程中不正在共一火仄里上，不妨通过反复安排光阑去安排.安排光阑的位子，正在近距离的位子安排光阑使光芒通过恰佳通过光阑，瞅察光芒是可仍旧恰佳通过光孔.2）已加散焦透镜前二光面沉合，加散焦透镜后沉合面消得.大概果为光芒已通过透镜的核心而爆收合射制成光路偏偏合.3）二个镜里并不真足笔直.正在拆置仪器的历程中，每个仪器应尽管包管光路通过仪器的核心，令光面的沉合.2. 当用非单色光（比圆黑光）动做迈克我逊搞涉仪的光源时，为什么便必须加补偿片？问：非单色光分歧色光的合射率分歧、波少分歧，通过安排.3.丈量气氛合射率是可用黑炽灯搞光源？问：不克不迭，黑光搞涉条纹数量少，且波少不是单值的.三、真验小结【体验或者支获】真验前的预习很要害，通过相识指挥书籍上的大目，宏瞅天掌控搞真验的齐程，搞到成竹于胸，但是咱们又不克不迭依好于真验指挥书籍，很多场合皆需要咱们自己去多去思索，它不妨使咱们养成良佳的科教思维习惯.真验历程中最要害的即是要搞到存心瞅察及如真的记录，有些时间，真验的简直步调与参照书籍中有所分歧，那便需要咱们存心情索；真验后的数据处理及分解也磨练了咱们对付该真验的真足掌控.搞光教真验最需要的便是耐性战宽紧.那个真验不但是锻炼了咱们的动脚支配本领，而且巩固了咱们真验的素量，正在所有真验历程中，应当齐神贯注，具备宽紧的科教做风.四、参照文件《大教物理真验》熊永黑弛昆真任忠明皮薄礼主编科教出版社 2007年6月出版。
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组合干涉仪（一）实验内容：（1）按照图一搭建迈克尔逊干涉仪的光路结构。
（2）调整实验的光路，即先不放扩束镜，使光源1发出的相干光经过倾角为45度的分束镜，一束穿过分束镜后垂直落在反射镜M1上，再反射沿原光路反射至白屏，另一束反射垂直落在M2上，再反射穿过分束镜至白屏，仔细调节光路，使两束光线在白屏上形成的光点重合。
（3）调整光路后在白屏前放上扩束镜，微调扩束镜的相对位置，使干涉条纹变得清晰。
（4）改变气室的压强，如通过压强计加压，然后缓慢释放气体，观察干涉条纹的变化以及压强计示数的变化，分别记录变化值（在本次实验中由于具体操作方案未提供，故在实验中先后采用了两种测量方法，即变化相同的气压值多组测量干涉条纹的变化，还有在干涉条纹变化相同时多组测量压强值的变化）（5）完全释放气室内的气体，整理仪器。
实验数据处理与分析：1.研究空气折射率与压强的关系：（1）固定压强的变化值由原始数据可知，当在实验中固定压强变化时，多次测量干涉条纹的移动数量，并取其平均值，整理得下表一：表一：固定压强变化时干涉条纹的移动数据而在改变气室压强前后压强值分别为：P1=32 kPa , P2=16 kPa故压强变化为：Δp=16 kPa实验中空气室的长度L=0.1 m再由实验原理可知在大气压强下空气折射率n0的表达式为：000)(21P P P L m n -+=λ1)将∆P = P 1- P 2代入式1）有：002m 1P PL n ∆∆+=λ2） （其中λ为激光器产生的相干光的波长，实验中λ=635nm ） 所以由式2）可求得大气压强下空气折射率n 0为： 002m 1P PL n ∆∆+=λ=Pa kPam m591001325.1161.021063514.41⨯⨯⨯⨯⨯⨯+- =1.000289（2）固定干涉条纹的移动数目由原始数据可知，当在实验中固定干涉条纹的移动数目时，多次测量压强的变化值取其平均变化值，也能研究空气折射率与压强的关系，先整理得下表二：表二：固定干涉条纹变化时压强变化的数据（干涉条纹移动了m ∆=15，初始压强P1=32kPa ）故由表二可知当干涉条纹移动了同一数目时，气室内压强变化的平均值为： P ∆=kPa 6.1655.167.164.166.168.16=++++同样由式2）可求得大气压强下空气折射率n 0为： 002m 1P PL n ∆∆+=λ=Pa kPam m591001325.16.161.021*******⨯⨯⨯⨯⨯⨯+- =1.0002912. 大气压强下空气折射率n 0的理论值的计算查阅资料可知，通常，在温度处于15-30℃范围时，空气折射率可用下式计算： ()9,10003671.018793.21-⨯+=-tPn P t式中温度t 的单位为℃，压强P 的单位为Pa 。
而实验中室温为：t=20℃ ，大气压强P=Pa 51001325.1⨯ 所以大气压强下空气折射率n 0的理论值为：=⨯⨯+⨯⨯+=-9501020003671.011001325.18793.21n 1.0002723.计算实验结果的相对误差对于固定压强测得的空气折射率，其相对误差为： E 1==⨯-%100'000n n n %0017.0%100000272.1000272.1000289.1=⨯-可以发现，其相对误差是十分小的，因为折射率的计算式中都要加上1这一常数，故这一相对误差无法准确反映实验结果的真实误差大小，为了更形象地反映实验误差大小，以下均计算n 0-1的相对误差，则固定压强时测得的相对误差修正为n 0-1的误差： E 1==⨯--%1001'000n n n %25.6%1001000272.1000272.1000289.1=⨯--同样，对于固定干涉条纹移动数测得的空气折射率，修正后的n 0-1的相对误差为： E 2==⨯--%1001'000n n n %98.6%1001000272.1000272.1000291.1=⨯--可以发现，这两种实验测量方法测得的结果的相对误差很小，故在一定误差范围均可认为与理论值相符。
4.补充：搭建马赫-曾德尔干涉仪光路来研究空气折射率与压强的关系为了更全面地了解多种组合干涉仪的特点结构，在实验中我们搭建了马赫-曾德尔干涉仪光路来重复之前利用迈克尔逊干涉仪进行的测量，具体实验数据见下表三，表四： 同样由表三，表四可以分别求得空气折射率的测量结果，具体计算步骤就不赘述了。
（1）固定压强的变化值表三：固定压强变化时干涉条纹的移动数据则大气压强下空气折射率n 0为：002m 1P PL n ∆∆+=λ=Pa kPa m m 591001325.1161.021*******⨯⨯⨯⨯⨯⨯+-=1.000261 其中修正后的空气折射率（n 0-1）的相对误差为： E 1==⨯-%100'000n n n %04.4%1001000272.1000272.1000261.1=⨯--（2）固定干涉条纹的移动数目表四：固定干涉条纹变化时压强变化的数据（干涉条纹移动了m ∆=15，初始压强P1=32kPa ）气室内压强变化的平均值为： P ∆=kPa 1.185.182.182.180.180.18=++++则大气压强下空气折射率n 0为：002m 1P PL n ∆∆+=λ=Pa kPa m m 591001325.11.181.021*******⨯⨯⨯⨯⨯⨯+-=1.000267 其中修正后的空气折射率（n 0-1）的相对误差为： E 2==⨯-%100'000n n n %84.1%1001000272.1000272.1000267.1=⨯--5.比较迈克尔逊干涉仪与马赫-曾德尔干涉仪两种组合干涉仪对于同一实验的结果 （1）理论上两者的差异：对于这两种组合干涉仪光路，其利用的干涉原理是基本一致的，都是利用分束镜将入射光分为两束相干光，改变两者光程差从而使干涉条纹移动。
而两种干涉光路的不同体现在实验中搭建的马赫-曾德尔干涉仪利用了更多的分束镜，使两束相干光在最终干涉前走过了相对较长的光路，而且马赫-曾德尔干涉仪使光路转折的次数增多。
（2）实验结果上的差异：比较两种干涉光路测得的空气折射率与理论值的相对误差，可以发现利用马赫-曾德尔干涉仪实验结果的相对误差更小，我觉得这一结果是由于具体实验中仪器本身以及光路的调节等综合产生的，因为在搭建迈克尔逊干涉仪光路时我们采用的分束镜的表面并不是很整洁，故在实验的白屏上产生了一些多余的干扰光点，这就给实验结果的测量带了了影响。
而对于马赫-曾德尔干涉仪，由于它使得光路转折的次数增多，从而使得一些干扰的光点在增长的光路间偏离，最终无法干扰至白屏，这就在一定程度上使得白屏上的干涉条纹更为清晰，利于测量。
事实上，在实验操作过程中，我们也发现了利用马赫-曾德尔干涉仪得到的干涉条纹相比于迈克尔逊干涉仪更清晰，条纹的移动也十分容易计数。
实验误差分析：1. 就实验中采用的迈克尔逊干涉仪的光路本身而言，搭建的一些仪器给实验带来了干扰和误差。
（1）实验中分束镜的前后表面并不是很干净，镜片上附着着一些微小杂质，这就使入射光束在分束镜上的杂质周围发生散射，产生一些干扰最终干涉条纹的光点，这就影响到了实验中干涉条纹的调节和读取，给实验带来了误差。
（2）因为本实验原理是利用迈克尔逊干涉仪来测量等倾干涉条纹的移动，这就要求两平面镜M1与M2应该保持绝对垂直的关系，而在实际实验中我们很难保证两者的绝对垂直，必然存在一个很小的偏离90度的误差角，故实验中的干涉光路中还存在着部分的等厚干涉，这对干涉条纹的形成也有一定影响，当然这个影响很微小。
（3）实验中限于所提供分束镜的规格，在实验中分束镜的边框较大，在偏转45度时会挡住部分射出的光线，从而减弱射出光线的强度，这也影响了实验。
（4）另外，在实验中可以发现，最终在白屏上显示出来的干涉图像除了我们需要的两束不同的相干光产生的，还有一束光自己和自己在穿过分束镜时的反射光相互干涉的图像，它们本质上是同一束光产生的，并不符合实验要求，故这些干涉图像也会干扰最终测量的干涉条纹，使得测量的干涉条纹并不是很清晰。
2.实验操作中带来的具体误差：（1）因为实验中观察的是经过扩束镜放大过的干涉条纹，所以任何微小的震动都会使白屏上的干涉条纹产生明显的震动（这就像激光窃听的部分原理一样，连空气中的微小震动都能被捕捉，将其反映在干涉条纹的晃动上），故在实验中若桌面发生微小的震动，或者气流的震动，都会使干涉光路中的面镜产生微小的移动，从而使两束相干光的光程差发生变化，这就造成了干涉条纹的明显晃动，干扰了对干涉条纹移动条数的计算。
（2）实验中最终记录干涉条纹的条数与气室压强变化关系时，不同的读数方案会带来不同的实验误差来源。
为了体现这一误差，我们在实验数据的记录时采用了两种记录方案，即固定压强变化记录干涉条纹的移动条数，另外固定干涉条纹变化条数记录压强的变化。
1）对于第一种记录方法，在实验中会观察到当气室压强变化达到固定值时，干涉条纹的移动往往并不是整数条，而在记录时记下的是整数个条纹，故移动条纹数的取整会给实验带来误差，另外，对于气室中压强的控制有时会不稳定，从而使干涉条纹的移动速度突然过快，不利于条纹移动数目的准确记录。
2）对于第二种记录方法，主要的误差来源是记录气室压强的压强计的读数误差，明显这一方案的数据记录对计算结果的误差影响较小，因为压强计的分度可以精确到小数点后，当然，两种方案的误差影响大小从上面实验内容中计算得到的空气折射率的相对误差的比较就可以得知，第二种方案的相对误差更小，即此法更准确。
3.还有的误差来源就是仪器本身的系统误差和实验结果记录的随机误差。
思考题：1.实验中的三种干涉仪其中一种有别于另一种，各自有哪些优势？你知道还有哪些干涉仪？答：（1）比较迈克尔逊干涉仪、马赫-曾德尔干涉仪、萨格奈克干涉仪这三种干涉仪，单从构成光路的仪器来看迈克尔逊干涉仪是最简便的，这就意味着实验中对于这一种光路的调节较为容易，这是迈克尔逊干涉仪的优点，但这也造成了它的光程比其它两种干涉光程稍小一些，光路的稳定性也差了一些，比如在实验中可以发现在干涉条纹的移动过程中微小扰动带来的条纹晃动较为明显，这是它的缺点。
关于迈克尔逊干涉仪与马赫-曾德尔干涉仪的比较以及马赫-曾德尔干涉仪的优点，在上述实验分析中已提到，就不重复了。
对于萨格奈克干涉仪，我觉得从干涉原理上而言是这三种干涉仪中最为特殊的，因为其 余两种干涉仪是利用两束由分束镜分开的相干光的光程差来形成干涉现象的，在光路中两束光的光路是分离的，而萨格奈克干涉仪的光路中两束光的光路是完全重合的，所以这一种干涉仪就无法通过改变气室压强来改变两者光程差，但它的优点是可以反映微小的角度变化，它的这一测量特性使得它能应用于更广泛的测量。