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基础物理实验研究性报告迈克尔逊干涉Michelsoninterferometer第一作者:姓名:学号:14131017第二作者:姓名:学号:14131023院系:交通科学与工程学院迈克尔逊干涉一、实验目的...................................................................................................................................1二、实验原理...................................................................................................................................11、迈克尔逊干涉仪的光路.....................................................................................................22、单色点光源的非定域干涉条纹.........................................................................................33、迈克尔逊干涉仪的机械结构.............................................................................................5三、实验仪器...................................................................................................................................6四、实验内容...................................................................................................................................71、迈克尔逊干涉仪的调整.....................................................................................................72、点光源非定域干涉条纹的观察与测量.............................................................................7五、数据处理...................................................................................................................................81、原始数据记录...................................................................................................................82、用差分法处理数据.............................................................................................................83、不确定度计算.....................................................................................................................84、最终结果表示.....................................................................................................................95、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.....................................................................101、空程误差...........................................................................................................................102、条纹计数不准...................................................................................................................103、1M与2M不严格垂直.....................................................................................................114、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迈克尔逊干涉1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:TheMichelsoninterferometerisatypicalmethodusedtoproducesub-amplitudedualbeaminterferencetoachieveprecisionopticalinstruments,theuseoftheinstrumentcanaccuratelymeasurethewavelengthofmonochromaticlight.Throughtheexperiment,understandtheprinciplesandstepsofaMichelsoninterferometerexperimenttoobserveaminuteamplitudeinterferencelightmeasurementdataanddataprocessinganduncertaintycalculations,andanalyzeerrorsources,andgivesimprovements.Furtherexperimentshaverealizedtheprinciples,methods,lessonslearnedandtheirownfeelings,aswellasrecommendationsfortheexperiment.Keywords:sub-amplitudemethod;Michelsoninterferometer;uncertaintyanalysis;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、实验原理迈克尔逊干涉21、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,
本文标题:北航基物迈克尔逊研究性报告
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