《迈克尔逊干涉仪的调整和使用.ppt

迈克尔逊干涉仪的调整和使用 郑州大学物理实验中心 制作人：闫书霞 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 迈克尔逊干涉仪的调整和使用 2.实验目的 4.实验原理 5.实验内容与要求 7.注意事项 3.预习思考题 1.实验简介 8.问题与讨论 6.数据记录与数据处理 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 实验简介 迈干仪是1881年美国物理学家迈克尔逊与其合作者莫雷设计制造出的一种精密光学干涉测量仪器，迈克尔逊曾用此仪器完成了三个著名的实验：否定“以太”的迈克尔逊—莫雷实验、光谱精细结构、用光波波长标定长度单位，在科学发展史上起了很大的作用，迈克尔逊和莫雷因在这方面的杰出成就于1907年获得了诺贝尔物理学奖。 迈克尔逊干涉仪结构简单、光路直观、精度高，其调整和使用具有典型性，根据迈干仪基本原理发展的精密干涉测量仪器已经广泛应用于生产和科研领域。因此，了解它的基本结构，掌握其使用方法很有必要。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 实验目的 1.了解迈克尔逊干涉仪的结构和工作原理，掌握其调整方法 2.学会用迈克尔逊干涉仪观察非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉及白光干涉现象 3.学会用迈克尔逊干涉仪测激光波长及钠光双线波长差 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 预习思考题 1. 非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉形成的条件是什么？如何观测到这些干涉条纹？ 2.如何利用非定域干涉圆条纹测激光的波长 3.如何测量钠光谱线双线波长差 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 实验原理 1.迈克尔逊干涉仪结构及其光路 结构；光路；补偿板；两反射镜方位调节、动镜位置变化及读数 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 实验原理 2.非定域干涉及激光波长的测量 2.1非定域干涉 点光源照射时，经M1、M2反射的两束光产生的干涉等效于两个虚光源S1、S2 发出的光产生的干涉，虚光源S1、S2 发出的光在其相遇的空间处处相干，因此是非定域干涉。用观察屏观察干涉条纹时，在不同的位置可以观察到不同的干涉条纹（如圆、椭圆、双曲线、直线），在迈克尔逊干涉仪的实际情况下，放置屏的空间是有限的，一般能观察到圆和椭圆形状。当把观察屏放在垂直于S1、S2 的连线上时，观察到的条纹是一组同心圆。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 实验原理 2.2激光波长的测量 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 实验原理 3.等倾干涉条纹 由此可知：在d一定时，倾角相同的入射光束，对应同一级干涉条纹，因此称为等倾干涉，倾角相同的光在透镜的焦平面上对应同一干涉圆环，因此其干涉条纹为一组同心圆。用聚焦于无穷远的眼睛直接观察或放置一会聚透镜，在其后焦平面上用观察屏可观察到等倾干涉条纹， Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pr