迈克尔逊干涉仪实验(1)

迈克尔逊干涉仪上海师范大学数理学院大学物理实验室大学物理实验——【实验原理】迈克尔逊干涉仪是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，主要用于长度和折射率的测量。若观察到的干涉条纹移动一条，便是平面镜的动臂移动量为λ/2，等效于与的像之间的空气膜厚度改变λ/2。1M1M2M1、迈克尔逊干涉仪结构原理接收屏分光板补偿板平面镜1M平面镜2M2M粗动手轮微调螺丝微动手轮迈克耳逊干涉仪原理图补偿板分光板S光源1M2M2Md2G1GPS光源，P观察屏，G1、G2为材料厚度相同的平行板，G1为分光板，其后表面为镀银的半透半反膜，以便将入射光分成振幅近乎相等的反射光和透射光。G2为补偿板，它补偿了反射光和透射光的附加光程差。M1、M2是相互垂直的平面反射镜，M2'是M2的虚象。这两束光波分别在M1、M2上反射后逆着各自入射方向返回，最后都到达P处形成干涉条纹。移动M1，改变干涉间距，可观察到干涉条纹随之改变。二平面反射镜之间距离增大时，中心就“吐出”一个个圆环；距离减少时，中心就“吞进”一个个圆环。2、点光源产生的非定域干涉一个点光源S产生的光束经M1和M2’反射后产生的干涉现象，相当于沿轴向分布的两个虚光源S1’、S2’所产生的相干光发出的球面波在相遇空间处处相干，所以观察屏放入光场叠加区的任何位置处，都可观察到形状不同的干涉条纹，称这种条纹为非定域干涉条纹。S1S2S1M2M3、等倾干涉当和严格平行时（即和相互垂直），所得的干涉为等倾干涉。所有倾角为的入射光束由和反射的光波的光程差均为。此时干涉产生的条件为:1M2M1M2M1M2Mcos2d,212,cos2kkd1,2,k明条纹0,1,2,k暗条纹式中称为干涉级次。因为相同入射角的入射光具有相同的光程差，所以干涉图样是由一组同心明暗相间的圆环组成。k图4白光干涉条纹4、白光干涉0d2/用白光光源只有在附近能观察到干涉条纹，这时对各种波长的光来说，其光程差均为，故产生直线黑纹，即中央暗纹，两边是对称分布的彩色条纹。【实验内容】2、每“吐出”30个条纹测一次，连续测5次。1、每“吞进”30个条纹测一次，连续测5次。【数据处理】1、计算波长，计算相对误差，正确表示测量结果。注：632.8nm理＝10迈克耳孙干涉仪实验数据记录表：（每次30个条纹）10d次数9d8d7d6d1d2d3d4d5d起点(mm)终点(mm)吞吐13245起点(mm)终点(mm)起点(mm)终点(mm)起点(mm)终点(mm)起点(mm)终点(mm)起点(mm)终点(mm)起点(mm)终点(mm)起点(mm)终点(mm)起点(mm)终点(mm)起点(mm)终点(mm)12