迈克尔逊干涉仪2012.ppt

注意 1 请大家先预习 对照教材熟悉一下仪器名称 不要乱动仪器 不要对仪器通电 2 实验报告直接交到做实验的实验室 迈克尔逊干涉仪 大学物理实验 指导教师 王鹏 背景 迈克尔逊干涉仪是1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作 为研究 以太 漂移而设计制造出来的精密光学仪器 否认了 以太 的存在 获得1907年诺贝尔物理学奖 它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉 迈克尔逊干涉仪原理简明 构思巧妙 在近代物理和计量技术中有着广泛的应用 一 实验目的 掌握迈克尔逊干涉仪的原理和结构 学会迈克尔逊干涉仪的调整和使用方法 通过观察实验现象 加深对干涉原理的理解 观察等倾干涉条纹 测量激光的波长 二 实验仪器 迈克尔逊干涉仪He Ne激光器扩束镜光屏 二 实验仪器 迈克尔逊干涉仪 读数窗 三 实验原理 单色光源 定镜 动镜 1 光路图 三 实验原理 三 实验原理 两相干光束在空间完全分开 并可用移动反射镜的方法改变两光束的光程差 若中心处为明条纹 则若改变反射镜的位置 使中心仍为明条纹 则只要测出干涉仪中M1移动的距离 d 并数出相应的 吞吐 环数 k 就可求出 2 波长测量原理 1 调节迈克尔逊干涉仪 初始位置 定镜 后面的三颗螺钉以及水平和竖直螺栓半松半紧 动镜 转动粗调手轮 使其停在30 40mm处 调激光器 移开扩束镜 开He Ne激光器 调节激光器高低及位置 使激光束沿垂直定镜方向照射分光板 调垂直 屏上会出现两组亮点 调节定镜M2背面的三个螺钉 使两组亮点中最亮的两个点重合 此时M1和M2大致垂直 重合亮点中有闪烁现象 形成干涉条纹 将扩束镜放在激光器和干涉仪之间 调节扩束镜的高低及位置 使发散光束均匀照亮分光板 观察屏上是否出现干涉条纹 若只看到一大片红色光斑 无干涉条纹 则重复 2 3 微调 若视场内有干涉条纹出现 微调定镜的三个螺钉 使视场内干涉条纹曲率变大 直至出现同心圆环 若条纹较多 少 可转动粗动手轮改变动镜的位置 直至看清3 6条条纹 调节定镜座下的水平和竖直螺栓 使同心圆环圆心移至视场中央 6 转动微动手轮 使动镜M1前后平移 可看到条纹的 冒出 或 缩进 四 实验内容 四 实验内容 四 实验内容 四 实验内容 2 观察干涉图样并测量激光的波长 1 转动微调手轮 观察到条纹均匀地 冒出 或 缩进 后才能开始测量 记下动镜位置的初始读数d1 转动微动手轮 每当 冒出 或 缩进 N 50个圆环时记下di 连续记录10个di值 d1 d10 用逐差法求 并与标准值 0 632 8nm 比较 计算相对误差 用逐差法处理数据 四 实验内容 主尺 粗调鼓轮读数窗口 微调鼓轮 最后读数为 33 52246mm 迈克尔逊的读数系统 四 实验内容 五 注意事项 激光不能直射入眼 迈克尔逊干涉仪是精密光学仪器 各光学表面必须保持清洁 严禁用手触摸 调整时必须仔细 认真 小心 严禁用力过度 损坏仪器 测量开始 为了避免引入空程误差 应将手轮按原方向转几圈 直到干涉条纹开始均匀移动后 才可测量 测量过程中 为了避免回程误差 微调手轮必须单一方向转动 严禁倒转