12級光学实验参考资料--hyq.doc

实验11 迈克尔逊干涉仪测光波波长 五．实验数据记录和数据处理（表格设计参考格式） 应用非定域干涉测定He—Ne激光波长 干涉环变化数 Ni 0 30 60 90 120 150 M1镜的位置hi（mm） 逐差法ΔN=Ni +3—Ni 90 90 90 Δh=||hi+3-hi| (mm) λ=2Δh/ΔN （×10-4mm） 列式计算平均值 列式计算测量波长的平均值：=写出代入数据的计算式 = (单位) 备注：以上部分在实验原始数据记录卡和实验报告上都必须写的。以下内容为操作课后在实验报告上完成。 列式计算不确定度： = 写出代入数据的计算式 = (单位) (mm) = 写出代入数据的计算式 = (单位) = 写出代入数据的计算式 = (单位) 与He—Ne激光波长标准值（）比较，测量相对误差Eλ= % 六．实验结果 测量He—Ne激光的波长为 (单位)； 与标准值比较，测量相对误差E= %。 七．分析讨论 1、实验注意事项； 2、引起误差的主要原因及对实验结果的影响分析； 3、通过实验所取得的收获及对实验过程与结果的评价； 4、实验方法或实验装置的改进建议。 八．思考题 P83页 P80页 自 实验12 光的等厚干涉 五．实验数据记录和数据处理（表格设计参考格式） 1、牛顿环平凸透镜半径R的测量 （要求：堂上进行初步的数据计算处理） 测量平凸透镜曲率半径R的数据记录表 牛顿环编号： 环序数 m n 30 29 28 27 26 15 14 13 12 11 环直径 位置 左环 x左（mm） 右环 x右（mm） 环的直径Dm或Dn（mm） D2m，或D2n（mm2） 逐差法 Dm2?Dn2（mm2） m?n=15，λ=5.893×10?4mm。 备注：以上部分在实验原始数据记录卡和实验报告上都必须写。以下内容为操作课后在实验报告上完成。R： （必做内容） 计算要求：①取（m-n）=15，即依次列式计算（D302?D152），……，（D262?D112）5个数值， ②求出平均值， ③求出平凸透镜的曲率半径R。 代入数据计算R： （必做内容） 根据，rm2与m成正比，其斜率为Rλ；以D2为纵坐标，对应的环数m（n）为横坐标，作一直线，求直线斜率a，由R= a /4λ计算平凸透镜的曲率半R。 1、用逐差法求凸透镜的曲率半径R= (mm) ； 2、用作图法求凸透镜的曲率半径R= (mm)。 1、实验注意事项M1M2时，移动眼睛不会有条纹移出和移入视场这样才能确保是等倾，即M1、M2 两板平行。 2、引起误差的主要原因及对实验结果的影响分析； 3、通过实验所取得的收获及对实验过程与结果的评价； 4、实验方法或实验装置的改进建议。（测量条纹直径比半径r更精确，……） 思考题 P87页1、3，抄题做在实验报告上。 预备问题 P84页 1，2，抄题做在预习报告上实验11 迈克尔逊干涉仪测光波波长 预备问题： 1．本实验中的干涉条纹有什么特点？如何测量He-Ne激光波长？条纹宽度不一，条纹间距入射到M1镜子上的倾斜角度有关系干涉级次中心最大，边缘最小调节M1镜子，中心亮暗间隔交替出现光程差越。改变动镜的位置，两束光的光程差发生变化，因此干涉条纹也随之发生变化。当M1、M2之间的距离增大时，条纹向外扩展，圆心处有条纹涌出，当其间的距离减小时，条纹收缩，中心条纹消失。消失或涌出一条干涉条纹，动镜位置的变化为 λ / 2 ，设消失或涌出N个干涉圆环动镜位置的变化为，，则He-Ne激光波长。 2．怎样准确读出M1反射镜的位置？用迈克尔逊干涉仪观察等倾干涉现象的主要条件是什么？ 提示：确定M1的位置有三个读数装置：① 主尺l1，在导轨的左侧面，最小刻度为毫米；②读数窗l2，可读到0.01 mm；③带刻度盘的微调读数鼓轮0.0001 mm，估读到10?5 mm。 M1的位置l = l1 （主尺的整数部分）+ l2（读数窗的整数部分） + l3（读数鼓轮的读数） 产生等倾干涉的要求M1、M2 两板平行光源要求时间空间相干性好，干涉的三要必须有同频同振动方向固定相位差。光程差δ=kλ1=（k+1/2）λ2，在一种光的明条纹处，另一条光产生暗条纹，在整个视场将看不见干涉条纹，从而出现零视见度。 思考题： 1．迈克尔逊干涉仪中的G1和G2各起什