大学物理实验-报告实验报告23-迈克尔逊干涉实验1900字.docx

    大学物理实验报告实验报告23迈克尔逊干涉实验1900字    杨帆2009263068实验报告 迈克尔逊干涉实验一 实验目的1、 了解迈克尔逊干涉仪的结构；2、 掌握迈克尔逊干涉仪的结构；3、 观察光的等倾干涉现象并掌握波长的方法；4、 掌握逐差法处理数据二 实验仪器He-Ne激光器、扩束透镜、迈克尔逊干涉仪三 实验原理迈克尔逊干涉仪的光学系统如图它由分光板G、补偿板H、定反射镜M1和动反射镜M2组成M1和M2互相垂直，分光板和补偿板是一对材料和外型完全相同的平板光学玻璃，它们相互平行并分别和M1、、M2成大致45度夹角，分光板的次数不同引起的光程差来自点光源（或扩展光源）的光，入射到分光板上，分为强度相同的光线“1”和光线“2”的相干光，并分别由M1和M2反射后投射到光屏上（对于扩展光源用眼睛正对着观察）产生干涉现象由于M1和M2垂直，可以等价地看成M2的虚象和M1形成一个厚度d为的空气隙，d的大小随M2的位置改变而改变，所以两光线的光程差可由下式确定：??2dCosi? （1）式中iˊ为光线“1”对M2的入射角当d一定时，Δ由iˊ确定，iˊ相同的方向上光程差相等，形成了等倾干涉条纹。

且满足：2dCosi??k? k=0、1、2、3?? （2）呈亮条纹：??(2k?1) 2dCois?2 k=0、1、2、3?? （3）呈暗条纹条纹呈明暗相间的同心环，这和牛顿环干涉条纹相似，但不同的是本同心环外侧干涉级别低，越靠圆心干涉级别越高圆心干涉级别最高现分析一下（2）式对于第级亮条纹，有：??k? （4） 2dCosik当d增大时，为了保证（4）式仍成立ik必须也增大，即k级亮条纹往外扩大，反‘之，减小时，ik也必须减小，k级亮条纹往内缩小特别地考虑iˊ=0（即圆心）处满足：2d?k? （5）时为亮条纹那么，d增大时，中心亮条纹的级别K增大，中心往外冒出亮条纹，d减小时，中心亮条纹级别减小，亮条纹往中心收进每当d改变出或收进一个干涉条纹当d改变n‘?时，中心处就冒2?2时，中心处就冒出或收进n个干涉条纹根据这种现象，可以测定光波波长假设动镜M2原在位置D1上，现移动M2的位置，同时观察并计算中心亮条纹冒出或收进的数目，当M2移至位置D2时，相应地冒出或收进的亮条纹数目N就有：???2?D2?D1（6）??2D2?D1N四、实验步骤1、 移开扩束透镜，打开激光器电源使出射激光，调节激光方向使入射光与反射光重合。

2、 观察由M1和M2反射到屏上或墙上的两组光点，反复调节背面三个螺丝，使M1反射的光点和M2反射的光点一一对应重合3、 把扩束透镜置于激光束中使激光扩束后投射到分光板上，调节光照位置直到观察到屏上有同心圆4、 转动微动手轮观察干涉图样的变化情况，顺时针或反时针转动，观察干涉图样中心冒出或收入的情况 五、数据记录及处理-4-4DM?DN?0.12709 ；S=2.384×10 ； SC8=4.44×10经查0.12763是坏值，剔除它；重新算平均值：‘‘；S=1.31×10-4； SC7=2.36×10-4 (DM?DN)'?0.12701经查0.12726是坏值，剔除它； 重新算平均值：-4-5(DM?DN)"?0.12697 ； S″=8.93×10；S″C6=1.6×102(DM?DN)2?0.12697?10?3 无坏值，所以????6.3485?10?7(m) N400Δm=0.0001mm ；u??u2DM?u2DN?22?m3uDM?DN??m?2?5??2????S?1.213?10 ??u(DM1.213?10?5?????0.010% 0.12697(DM?DN)?DN)?7?11?7???6.3485?10?0.010%?7?10?0.0007?10m u???????u???6.3485?0.0007??10?7m???0.010%六 注意事项1、 使用干涉仪时不要使工作台震动；2、 切勿用手或其他物品触摸其光学表面；3、切勿正对着光学表面讲话。

第二篇：迈克尔逊干涉仪实验误差定量分析及其他应用北航物理实验研究性实验报告 10400字研究性物理实验报告迈克尔逊干涉仪实验误差定量分析及其他应用院（系）名称专业名称第一作者第二作者北京航空航天大学物理研究性实验报告 I 摘 要迈克尔逊干涉仪是光学干涉仪中最常见的一种，是美国物理学家阿尔伯特?迈克尔逊于1881年为研究光速问题而精心设计的精密光学仪器，它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迈克尔逊干涉仪利用光的波长为参照，首次把人类的测量精度精确到纳米级，在近代物理学和近代计量科学中，具有重大的影响，更是得到了广泛应用，特别是20世纪60年代激光出现以后，各种应用就更为广泛用它可以高度准确地测定微小长度、光的波长、透明体的折射率等本文主要就利用迈克尔逊干涉仪测量激光波长的实验进行讨论，提出改进，并简要表述迈克尔逊干涉仪的其他应用关键字：干涉仪 误差 应用北京航空航天大学物理研究性实验报告 II AbstractMichelson interferometer is one of the most common form of optical interferometer, which is designed by American physicist Michelson (AAMichelson) in 1881 to study the problem of the speed of light . It determines the small length, the wavelength of light and the refractive index of a transparent body with high accuracy. This article focuses on the use of laser wavelength Michelson interferometer experiment discussed and the specific circumstances of the experimental reflection and discussion.Keywords: quantitative ，inaccuracy ，applications目录 北京航空航天大学物理研究性实验报告 III摘 要............................................................................................................................ I Abstract ......................................................................................................................... II1 实验原理.................................................................................................................... 11.1迈克尔逊干涉仪光路 ......................................................................................................... 11.2点光源的非定域干涉 ......................................................................................................... 12 实验仪器.................................................................................................................... 33 实验步骤.................................................................................................................... 33.1迈克尔逊干涉仪的调整 ..................................................................................................... 33.2 点光源非定域干涉条纹的观察和测量 ............................................................................ 43.3 实验注意事项 .................................................................................................................... 44 数据处理.................................................................................................................... 44.1原始数据表格 ..................................................................................................................... 44.2数据处理过程 ..................................................................................................................... 54.2.1用逐差法计算 ??及? .............................................................................................. 54.2.2计算不确定度 .......................................................................................................... 54.2.3得出最终?并给出相对误差 ................................................................................... 55 讨论.........................................................................................................................。