北航基物迈克尔逊研究性报告
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
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
实验目的：
通过迈克尔逊干涉仪实验，验证光的干涉现象，并测量出光的波长。
实验仪器：
迈克尔逊干涉仪、激光器、准直器、平面镜、半反射镜、移动平台、测微器等。
实验原理：
迈克尔逊干涉仪是利用光的干涉现象来测量光的波长的仪器。
当两束光线相遇时，它们会产生干涉现象，通过观察干涉条纹的移动来测量光的波长。
实验步骤：
1. 将激光器通过准直器照射到半反射镜上，使光线分为两束。
2. 一束光经过半反射镜反射后直接到达移动平台上的平面镜，另一束光经过半反射镜反射后再次反射到达平面镜。
3. 调整平面镜的位置，使两束光线在移动平台上相遇并产生干涉现象。
4. 观察干涉条纹的移动，并利用测微器测量移动平台的位移。
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移动，并利用测微器测量出了移动平台的位移。
根据位移和干涉条纹的移动情况，我们计算出了光的波长为xxx。
实验结论：
通过迈克尔逊干涉仪实验，我们成功验证了光的干涉现象，并测量出了光的波长。
实验结果与理论值相符，实验达到了预期的目的。
存在问题及改进措施：
在实验过程中，我们发现实验中光路的调整对实验结果有一定
的影响，需要更加精细的调整。
在以后的实验中，我们将更加注意
光路的调整，以提高实验的精确度。
自我评价：
本次实验中，我们团队成员积极配合，认真完成了实验任务，
并取得了较好的实验结果。
在实验过程中，我们也发现了一些问题，并及时进行了改进。
希望在以后的实验中能够更加注重实验细节，
提高实验的精确度和可靠性。
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪（实验报告）一、实验目的1、掌握迈克尔逊干涉仪的调节方法并观察各种干涉图样。
2、区别等倾干涉、等厚干涉和非定域干涉，测定He-Ne 激光波长二、实验仪器迈克尔逊干涉仪、He-Ne 激光器及光源、小孔光阑、扩束镜（短焦距会聚镜）、毛玻璃屏等。
（图一）（图二）三、实验原理①用He-Ne 激光器做光源，使激光通过扩束镜会聚后发散，此时就得到了一个相关性很好的点光源，射到分光板P1和P2上后就将光分成了两束分别射到M1 和M2 上，反射后通过P1 、P2 就可以得到两束相关光，此时就会产生干涉条纹。
②产生干涉条纹的条件，如图2 所示，B 、C 是两个相干点光源，则到A 点的光程差δ =AB-AC=BCcosi , 若在A 点出产生了亮条纹，则δ =2dcosi=k λ (k 为亮条纹的级数) ，因为i 和k 均为不可测的量，所以取其差值，即λ =2 Δ d/ Δ k? 。
四、实验步骤1、打开激光电源，先不要放扩束镜，让激光照到分光镜P1 上，并调节激光的反射光照射到激光筒上。
2、调节M2 的位置使屏上两排光中最亮的两个光点重回，并调至其闪烁。
3、将扩束镜放于激光前，调节扩束镜的高度和偏角，使光能照在P1分光镜上，看显示屏上有没有产生同心圆的干涉条纹图案。
没有的话重复2 、3 步骤，直到产生同心圆的干涉条纹图案。
4、微调M2是干涉图案处于显示屏的中间。
5、转动微量读数鼓轮，使M1 移动，可以看到中心条纹冒出或缩进，若看不到此现象，先转动可度轮，再转动微量读数鼓轮。
记下当前位置的读数d0 ，转动微量读数鼓轮，看到中心条纹冒出或缩进30 次则记一次数据，共记录10 次数据即d0、d1 (9)6、关闭激光电源，整理仪器，处理数据。
五、实验数据处理数据记录：数据处理：Δd0=d5-d0=0.05202mm??????? Δd1=d6-d1=0.05225mmΔd2=d7-d2=0.04077mm??????? Δd3=d8-d3=0.04077mmΔd4=d9-d4=0.05071mmΔd(平均）=（Δd0+Δd1+Δd2+Δd3+Δd4）/5 =0.047304mmA类不确定度σ=5.99355*10-6mΔk=150所以λ(平均）=2Δd(平均)/Δk =630.72 nmB类不确定度：UΔB=0.5*10-7 m总不确定度：UΔd =6.01437*10-6 mUλ =2UΔd/Δk =80.1916 nm所以λ=λ(平均）+Uλ=630.72 + 80.1916 nmEλ=（632.8-630.72）/632.8 *100% =0.329%。
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。
微波实验和布拉格衍射研究性实验报告
北航基础物理研究性实验报告专题：微波实验和布拉格衍射班级：121412第一作者：周鑫学号：12141058摘要本文主要是对微波实验和布拉格衍射的原理、步骤、仪器进行介绍，在此基础上对实验数据进行处理并进行了初步的误差分析，在最后提出和验证了对于实验仪器方面的几点改进方案。
关键词布拉格衍射微波单缝衍射迈克尔逊干涉一、实验目的【1】了解微波的特点，学习微波器件的使用；【2】掌握布拉格衍射原理并利用微博在模拟晶体上的衍射验证布拉格公式，测定微波波长；【3】通过微波的单缝衍射和迈克尔逊干涉实验，加深对波动理论的理解。
二、实验原理【1】关于微波微波波长范围为1mm-1cm，其波段介于超短波和红外线之间。
微波还可以进一步细分为“分米波”、“厘米波”、和“毫米波”等。
本实验所用到的的微波波长为3.202cm。
从本质上来说，微波与普通的电磁波没有什么不同，但其波长频率能量具有特殊的量值，使得微波具有既不同于普通电磁波又不同于光波的特点：<1>波长短。
其具有直线传播和良好的反射特性，所以在通讯、雷达、导航等方面得到广泛应用。
<2>频率高。
其电磁振荡周期和电子在电子管内部的电极间渡越时间相近，因此普通电子管已经不能用作微波振荡器、放大器和检波器，而必须改用微波元件。
<3>穿透性，微波可以穿透地球周围的电离层而不被反射，不同于短波的反射特性，所以其广泛用于宇宙通讯、卫星通信等方面。
<4>量子特性，在微波波段，单个量子的能量约为10-6~10-3eV，刚好处于原子或分子发射或吸收的波长范围内。
人们可以借助这个特点去研究原子和分子结构。
【2】晶体结构晶体中的原子按一定规律形成高度规则的空间排列，称为晶格。
最简单的晶格是所谓的简单立方晶格，它由沿3个垂直方向x、y、z等距排列的格点所组成。
间距a称为晶格常数（如图一所示）。
晶格在几何上的这种对称性也可以用晶面来描述。
把格点看成是排列在一层层平行的平面上，这些平面称为晶面，用晶面指数（indices of crystal face）来标志。
北航基础物理实验研究性报告(自己写的,仅供参考)
电位差计及其应用实验的误差分析尹天杰刘昫辰（北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京 102206）摘要：本文分析了电位差计及其应用实验中的测量待测电源电动势的实验误差，发现当工作电流没有进行标准化处理时，实验不确定度将增加，影响实验精确性。
这个问题告诉我们，实验的优化设计，往往可以起到获得更准确的数据、提高实验精度的作用。
关键词：电位差计、工作电流标准化、实验误差中图分类号：043文献标识码：A文章编号：补偿法在电磁测量技术中有广泛的应用，一些自动测量和控制系统中经常用到电压补偿电路。
电位差计是电压补偿原理应用的典型范例，它是利用电压补偿原理是电位差计变成内阻无穷大的电压表，同于精密测量电动势或电压。
同理，利用电流补偿原理也可制作一内阻为零的电流表，用于电流的精密测量。
电位差计的测量准确度高，且避免了测量的接入误差，但他操作比较复杂，也不易实现测量的自动化。
在数字仪表迅速发展的今天，电压测量已逐步被数字电压表所代替，后者因为内阻高、自动化测量容易，得到了广泛的应用。
尽管如此，电位差计作为补偿法的典型应用，在电学实验中仍有重要的训练价值。
此外，直流比较式电位差计仍是目前准确度最高的电压测量仪表，在数字电压表及其他精密电压测量仪表的检定中，常作为标准仪器使用。
一、实验目的1．学会设计自组电位差计电路图并连接电路 2.学习补偿原理、零示法、比较测量法二、实验原理1.补偿原理测量干电池电动势EX的最简单办法就是把伏特表接到电池的正负极上直接读数，但由于电池和伏特表的内阻，测得的电压V=EXR/(R+r)并不等于电池的电动势EX。
由于伏特表的接入，总要从被测电路分出一部分电流，从而产生接入误差。
为了避免接入误差，可以采用补偿电路（如图所示）。
如果cd可调，E>EX，则总可以找到一个cd位置，使EX所在回路中无电流通过，这时Vcd=EX。
上述原理称为补偿原理。
2.零示法为了确认补偿回路中没有电流通过（完全补偿），应当在补偿回路中接入一个具有足够灵敏度的检流计G，这种用检流计来判断电流是否为零的方法，称为零示法。
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，观察和分析干涉现象，了解干涉仪的原理和使用方法。
实验设备，迈克尔逊干涉仪、激光光源、反射镜、半透明镜、平行玻璃板等。
实验原理，迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象来测量光波的相位差的仪器。
其基本原理是利用激光光源发出的单色光经过半透明镜分成两束光，分别经过不同的光程后再次汇聚在一起，形成干涉条纹。
通过观察干涉条纹的变化，可以推断出光波的相位差和光程差。
实验步骤：1. 将迈克尔逊干涉仪放置在水平台上，调整使其水平。
2. 打开激光光源，调整使其垂直照射到半透明镜上。
3. 观察干涉条纹的形成和变化，可以通过微调反射镜和平行玻璃板来改变光程差，观察干涉条纹的变化。
4. 记录观察到的干涉条纹的情况，包括条纹的间距、亮暗交替等。
实验结果，通过实验观察和记录，我们发现随着光程差的改变，干涉条纹的间距和亮暗交替都会发生变化。
当光程差为整数倍波长时，会出现明显的亮条纹，而当光程差为半波长时，会出现暗条纹。
实验结论，通过本次实验，我们深入了解了迈克尔逊干涉仪的原理和使用方法，通过观察和分析干涉条纹的变化，我们可以推断出光波的相位差和光程差。
这对于我们进一步研究光学现象和进行相关实验具有重要的意义。
存在的问题，在实验过程中，我们发现调整反射镜和平行玻璃板的位置时需要非常小心，以免影响实验结果。
在以后的实验中，需要更加细致地调整实验仪器，以获得更加准确的实验结果。
改进方案，在以后的实验中，我们可以加强对仪器调整的细节和技巧的培训，以提高实验操作的准确性和效率。
同时，也可以加强对光学原理的理论学习，以更好地理解实验现象和结果。
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基础物理实验研究性报告迈克尔逊干涉Michelson interferometer第一作者：姓名：学号：********第二作者：姓名：学号：********院系：交通科学与工程学院一、实验目的 ................................................................................................................................... 1 二、实验原理 .. (1)1、迈克尔逊干涉仪的光路..................................................................................................... 2 2、单色点光源的非定域干涉条纹 ......................................................................................... 3 3、迈克尔逊干涉仪的机械结构 ............................................................................................. 5 三、实验仪器 ................................................................................................................................... 6 四、实验内容 .. (7)1、迈克尔逊干涉仪的调整 ..................................................................................................... 7 2、点光源非定域干涉条纹的观察与测量 ............................................................................. 7 五、数据处理 .. (8)1、 原始数据记录 ................................................................................................................... 8 2、用差分法处理数据 ............................................................................................................. 8 3、不确定度计算 (8)4、最终结果表示..................................................................................................................... 9 5、相对误差计算 ..................................................................................................................... 9 计算不确定度时的注意事项 ................................................................................................. 10 六、 实验误差分析 ....................................................................................................................... 10 对迈克尔逊干涉实验，我总共进了实验室三次，两次预约、一次正式实验，在这几次实验中，我感到误差的来源是多方面的，迈克尔逊干涉仪 (10)1、空程误差 ........................................................................................................................... 10 2、条纹计数不准 . (10)3、1M 与2M 不严格垂直 ..................................................................................................... 11 4、读数误差 ........................................................................................................................... 11 七、关于光程差的相关分析 ......................................................................................................... 11 八、改进措施 ................................................................................................................................. 12 九、实验经验总结 ......................................................................................................................... 13 十、实验后的教训、感想、收获 ................................................................................................. 13 十一、对实验的建议 ..................................................................................................................... 15 参考文献.. (15)摘要：迈克尔逊干涉仪是一种典型的用分振幅法产生双光束以实现干涉的精密光学仪器，利用该仪器可以精确地测量单色光的波长。
通过实验，了解迈克尔逊干涉的实验原理和步骤，观察光的分振幅干涉现象，测量相关数据并进行数据处理与不确定度计算，以及误差来源的分析，并给出改进方案。
进而深刻体会实验原理、方法，总结经验教训和自己的感想，以及对于实验的建议。
关键词：分振幅法；迈克尔逊干涉；波长；不确定度分析；改进Abstract: The Michelson interferometer is a typical method used to producesub-amplitude dual beam interference to achieve precision optical instruments, the use of the instrument can accurately measure the wavelength of monochromatic light. Through the experiment, understand the principles and steps of a Michelson interferometer experiment to observe a minute amplitude interference light measurement data and data processing and uncertainty calculations, and analyze error sources, and gives improvements. Further experiments have realized the principles, methods, lessons learned and their own feelings, as well as recommendations for the experiment.Keywords: sub-amplitude method; Michelson interferometer; uncertainty analysis; Wavelength；improvement一、实验目的1、熟悉迈克尔逊干涉仪的结构，掌握其调整方法2、通过实验观察，认识点光源非定域干涉条纹的形成与特点3、用干涉条纹变化的特点，测定光源波长二、实验原理1、迈克尔逊干涉仪的光路迈克尔逊干涉仪的光路图如图所示，从光源S 发出的一束光射在分束板1G 上，将光束分为两部分：一部分从1G 的半反射膜处反射，射向平面镜2M ；另一部分从1G 透射，射向平面镜1M 。
因1G 和全反射平面镜1M 、2M 均成45°角，所以两束光均垂直射到1M 、2M 上。
从2M 反射回来的光，透过半反射膜；从1M 反射回来的光，为半反射膜反射。
二者汇集成一束光，在E 处即可观察到干涉条纹。
光路中另一平行平板2G 与1G 平行，其材料及厚度与1G 完全相同，以补偿两束光的光程差，称为补偿板。
反射镜1M 是固定的，2M 可以在精密导轨上前后移动，以改变两束光之间的光程差。
1M 、2M 的背面各有3个螺钉用来调节平面镜的方位。
1M 的下方还有2个方向相互垂直的拉簧，松紧他们，能使1M 支架产生微小变形，以便精确地调节1M 。
在图中，1M '是1M 被1G 半反射膜反射所形成的的虚像。
对观察者而言，两相干光束等价于从1M '和2M 反射而来，迈克尔逊干涉仪所产生的干涉花纹就如同1M '和2M 之间的空气膜所产生的干涉花纹一样。
若1M '和2M 平行，则可视作折射率相同、厚度相同的薄膜。