迈克尔逊干涉仪实验仪

迈克尔逊干涉仪
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M2M1M2M1M2M1楔形空气薄板,可以观察到一系列互相平行,宽度相同的等厚干涉条纹。
M2M2M1M2ddd
M2M1小时,若用白光作光源,则可看到彩色的条纹。若是等厚干涉,则中央是一条白色条纹,两侧有若干彩色条纹。中央条纹对应于d=0
D122&1dd12k21ik
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12中看不到干涉条纹。
M2dd2ik2K2K2+K1K1+K+1
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滤光片获得),首先用白光等厚条纹的特点确定其零级条纹,然后平移反射镜M2dKK
P1P2M1ndil
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l1M2M2l2l2=-l1M2dil2=2d
2d=2(n-1)hh
1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.您所在位置: &
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迈克尔逊干涉研究性实验报告
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光的分振幅干涉:迈克尔逊干涉
许天亮
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北京航空航天大学
物理研究性实验报告
光的分振幅干涉:迈克尔逊干涉
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第一作者: 苟震宇
所在院系:机械工程及自动化学院
第二作者: 许天亮
所在院系:机械工程及自动化学院


一.报告简介┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3
二.实验原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3
三.实验仪器┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 6
四.实验步骤┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 7
五.数据处理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 8
六.误差分析┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 10
七.经验总结┄┄┄┄┄┄┄??┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 13
八.实验感想┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 14
九.参考文献┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 14
十.原始数据┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 15
一.报告简介
迈克尔逊干涉仪是一种用分振幅法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,但是往往由于实验过程中调节仪器和测量计数时的失误, 可能会导致较大的误差。
本研究性实验报告以迈克尔逊干涉为实验依托,阐述实验原理及实验步骤,然后进行数据采集和数据处理,对误差的来源进行了详细的分析。最后对实验过程进行反思。
实验原理
(1)迈克尔逊干涉仪的光路
迈克尔逊干涉仪的光路图如图1所示,从光源S发出的一束光射在分束板G1上,将光束分为两部分:一部分从G1半反射膜处反射,射向平面镜M2;另一部分从G1透射,射向平面镜M1。因G1和全反射平面镜M1、M2均成45°角,所以两束光均垂直射到M1、M2上。从M2反射回来的光,透过半反射膜;从M2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G2与G1平行,其材料厚度与G1完全相同,以补偿两束光的光程差,称为补偿板。
反射镜M1是固定的,M2在精密导轨上前后移动,以改变两束光之间的光程差。M1,、M2后面各有三个螺钉来调节平面镜的方位,M1的下方还附有两个方向互相垂直的弹簧,松紧他们,能使M1支架产生微小变形,以便精确地调节M1。
在图1所示的光路中,M1’是M1被P1半反射膜反射所形成的虚像。对观察者而言,两相干光束等价于从M1’和M2反射而来,迈克尔逊干涉仪所产生的干涉花纹就如同M1’与M2之间的空气膜所产生的干涉花纹一样。若M1’、M2平行,则可视作折射率相同、夹角恒定的楔形薄膜。
(2)单色电光源的非定域干涉条纹
M2’平行M1且相距为d。点光源S发出的一束光,对M2’来说,正如S’处发出的光一样,即SG=S’ G;而对于在E处的观察者来说,由于M2的镜面反射,S’点光源如同处在位置S2处一样,即S’M2=M2S2。又由于半反射膜G的作用,M1的位置如处于M1’的位置一样。同样对E处的观测者,点光源S如处于S1处。所以E处的观察者所观察到的干涉条纹犹如虚光源S1、S2发出的球面波,它们在空间处处相干,把观察屏放在E空间不同位置处,都看见恶意看到干涉花样,所以这一干涉是非定域干涉。
如果把观察屏放在垂直于S1、S2连线的位置上,则可以看到一组同心圆,而圆心就是S1、S2连线与屏的焦点E。设在E处(ES2=L)的观察屏上,离中心E点远处有一点P,EP的距离为R,则两束光的光程差为:
L>>d时,展开上式并略去d2/L2,则有
式中φ是圆形干涉条纹的倾角。所以亮纹条件为
由上式可见,点光源圆形非定域干涉条纹有以下特点:
1.当d、λ一定时,角相同的所有光线的光程差相同,所以干涉情况也完全相同;对应于同一级次,形成以光轴为圆心的同心圆系。
2.当d、λ一定时,如φ=0,干涉圆环就在同心圆环中心处,其光程差?λ=2d为最大值,根据明纹条件,其k也为最高级数。如φ≠0,φ角越大,cos φ越小,k值也就越小,即对应的干涉圆环越靠外,其级次k也越低。
3.当k、λ一定时,如果d逐渐减小,则cos φ将增大,即φ角逐渐减小。也就是说,同一k级条纹,当d减小时,该级圆环半径减小,看到的现象是干涉圆环内吞:如果d逐渐增大,同理,看到的现象是干涉圆环外扩。对于中央条纹,若内缩或外扩N次,则光程差变化为2?d=N λ。式中,?d为d的变化量,所以有:
λ=2?
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迈克尔逊干涉仪
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迈克尔逊干涉仪是利用干涉条纹精确测定长度或长度改变的仪器.它是迈克尔逊在1881年设计成功的。迈克尔逊和莫雷应用该仪器进行了测定以太风的著名实验.后人根据此种干涉仪研制出各种具有实用价值的干涉仪。迈克尔干涉仪,白光 还是激光容易干涉-学路网-学习路上 有我相伴
迈克尔干涉仪,白光 还是激光容易干涉
来源:互联网 &责任编辑:鲁倩 &
迈克尔干涉仪,白光还是激光容易干涉?干涉原理上来说,白光和激光没有本质区别,就是频率有差别而已。但目前使用的大部分迈克尔逊干涉仪是白光式的。迈克尔干涉仪实验中,什么条件下可以同时看到白光和单光产生...两个臂的光路总光程相等的时候,对于任意波长的光都必然为干涉增强,因而可以看到亮条纹。迈克尔干涉仪中的问题所有对于测纳光波长这样的实验,补偿板可以不要。但是对于白光干涉,补偿板是必须的,否则每种波长的光程差都不一样,条纹重叠的结果就是根本看不到任何干涉条纹。迈克尔干涉仪补偿板的作用是什么?于白光干涉补偿板必须否则每种波光程差都条纹重叠结根本看任何干涉条纹迈克尔逊干涉仪试验中白光干涉条纹测玻璃片折射率一。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。它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。通过调整该干...迈克尔干涉仪,白光还是激光容易干涉(图2)迈克尔干涉仪,白光还是激光容易干涉(图4)迈克尔干涉仪,白光还是激光容易干涉(图6)迈克尔干涉仪,白光还是激光容易干涉(图10)迈克尔干涉仪,白光还是激光容易干涉(图12)迈克尔干涉仪,白光还是激光容易干涉(图14)这是用户提出的一个学习问题,具体问题为:迈克尔干涉仪,白光 还是激光容易干涉我们通过互联网以及本网用户共同努力为此问题提供了相关答案,以便碰到此类问题的同学参考学习,请注意,我们不能保证答案的准确性,仅供参考,具体如下:迈克尔逊干涉仪试验中白光干涉条纹测玻璃片折射率一。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。它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。通过防抓取,学路网提供内容。用户都认为优质的答案:迈克尔逊干涉仪学习其调节方法。2.调节观察干涉条纹,测量激光的波长。3.测量钠双线的波长差。4.练习用逐差法处理实验数据。【实验仪器】迈克尔逊干涉仪,钠灯,针孔屏,...防抓取,学路网提供内容。干涉原理上来说,白光和激光没有本质区别,就是频率有差别而已 .迈克尔逊干涉仪4.练习用逐差法处理实验数据。【实验仪器】迈克尔逊干涉仪,钠灯,针孔屏...1.迈克尔逊干涉仪图1是迈克尔逊干涉仪实物图。图2是迈克尔逊干涉仪的光路示意...防抓取,学路网提供内容。但目前使用的大部分迈克尔逊干涉仪是 白光式的.用迈克尔逊干涉仪测单色光的波长实验报告和数据处理~3.利用白光干涉条纹测定薄膜厚度。【实验仪器】迈克尔逊干涉仪(2004015...调整迈克尔逊干涉仪,观察非定域干涉、等倾干涉的条纹①对照实物和讲义,防抓取,学路网提供内容。迈克尔逊干涉仪学习其调节方法。2.调节观察干涉条纹,测量激光的波长。3.测量钠双线的波长差。4.练习用逐差法处理实验数据。【实验仪器】迈克尔逊干涉仪,钠灯,针孔屏,...迈克尔逊干涉仪4.练习用逐差法处理实验数据。【实验仪器】迈克尔逊干涉仪,钠灯,针孔屏...1.迈克尔逊干涉仪图1是迈克尔逊干涉仪实物图。图2是迈克尔逊干涉仪的光路示意...用迈克尔逊干涉仪测单色光的波长实验报告和数据处理~3.利用白光干涉条纹测定薄膜厚度。【实验仪器】迈克尔逊干涉仪(2004015...调整迈克尔逊干涉仪,观察非定域干涉、等倾干涉的条纹①对照实物和讲义,熟悉仪...用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长1.调零是为了获得准确的光程差,如不调零,则观测到干涉条纹的难度将大大增加;2.干涉条纹冒出时,中心光程差变小,M2和M1之间的间距变小,淹没时,间距变大;3.变化一个条纹...
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