2022年钠双黄线波长差实验报告.docx

精选word文档 下载可编辑　　西安理工大学实验报告　　成绩　　课程名称： 普通物理实验　　实验日期：2011年4月14日　　实验日期：2011年4月14日　　交报告日期：2011年4月21日　　报告退发： （订正、重做）　　教师审批签字：　　姓名： 赵汝双 学号： 3090831033　　实验名称：　　迈克尔孙干涉仪测量钠黄双线波长差　　实验目的　　进一步熟悉迈克耳孙干涉仪的调整方法　　利用等倾干涉条纹测定钠黄双线波长差　　仪器与用具　　迈克耳孙干涉仪、钠光源　　?［原理］　　钠光灯的黄光包括两条波长相近的谱线：　　? λ1=589.593 nm, λ2=588.996nm　　? 利用迈克耳孙干涉仪可以测量其波长差　　实验原理　　?反射光束①和②的光程差为 Δ=2dcosi；凡相同的入射角i，①和②有相同的光程差，从而对应干涉条纹图样中的同一条纹，故称等倾干涉；　　?从S上一点沿同一圆锥面发射的光，是以相同倾角入射到镜面，因而经透镜或直接人眼观测，得到圆条纹.　　在λ1的某一级k0上，当光程差满足：　　L0=k0λ1=(k0+N) λ2　　其中N整数时，两组干涉条纹完全重叠，条纹很清晰；　　当光程差满足：　　L1=k1λ1=(k2+1 2) λ2　　两组条纹明暗叠加，条纹模糊；　　测量公式： ()　　?其中：λ12为钠双线的平均波长，Δd 为出现相邻模糊场（或清晰场）M1 镜移动的距离.　　实验步骤　　⒈ 调整仪器? 调出干涉条纹　　粗调：　　（1）目测等高共轴;　　（2）调节光源与毛玻璃的位置，使入射光经过毛玻璃后大致平行地射向分光板，并照满整个视场；　　（3）转动粗动手轮，使分光板镀膜面中心到M1、M2两镜间的距离大致相等（主尺位置约35mm)；　　（4）将M2的两个微调螺丝(水平与竖直)旋到适当位置(内外各留一半).　　细调：　　（1）调节 M1，M2’平行，在分光板与毛玻璃之间水平与竖直地各放一枚大头针, 调节M1和M2’ 镜背后的三对小螺丝,直到针象完全重合；　　注意：三对小螺丝应对应调整,且松紧度适中；　　（2）将头上下左右稍稍摆动, 若有较大的视差,可通过M1镜的前后移动,使视差尽量小；　　针的像在两个方向上都重合了,一般即可看到干涉条纹.　　⒉ 圆条纹调节　　（1）条纹刚调出时，一般为很密的直线或圆弧，可调节三对小螺钉，使变圆。

可调节M1 镜使条纹不断由中心陷入而逐渐变粗，一般以在视场中剩下3-5个圆条纹适宜；　　（2）眼睛左右移动，条纹有冒出或收缩情况，调节M2的水平螺钉，眼睛上下移动，条纹有大小变化，则调节M2的竖直螺钉，直到眼睛移动，圆条纹大小不变；　　如果视场中出现的圆条纹太密, 对比度很差时,可由调节M1镜的前后位置而得到改善.　　3. 波长差测定　　转动粗（微）动手轮，移动M1镜，记录相邻视见度为零(条纹最模糊不清) 时M1镜的位置d；　　测六次，利用逐差法计算Δd，代入公式计算波长差，并根据给出的波长差数值，计算测试的相对误差.　　数据处理　　测量次数n　　1　　2　　3　　4　　5　　第n次读数　　54.73043　　55.05909　　55.36653　　55.60421　　55.95432　　测量次数　　6　　7　　8　　9　　10　　第n+5读数　　56.23284　　56.53233　　56.83239　　57.05169　　57.35179　　（mm）　　1.50241　　1.47324　　1.46586　　1.44748　　1.39747　　（mm）　　0.29146　　0.596nm　　由公式知=0.596nm　　误差分析　　E==0.168%。