光的干涉测量薄膜厚度.ppt

实验.测量1A薄膜厚度 一，实验目的：测量1A薄膜的厚度 二，实验工具：迈克尔逊干涉仪，厚度未知折射率为n的透明薄膜 三，实验原理：利用试验时两条光路的光程差 和试验时条纹前后条纹移动数N条。最后利用公式： n(D-d)=N人 四，实验内容及步骤 1。使用前仪器的调节 （一）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，熟悉仪器的结构和各旋钮的作用；② 点燃He—Ne激光器，使激光大致垂直M1。这时在屏上出现两排小亮点，调节M1和M2背面的三个螺钉，使反射光和入射光基本重合（两排亮点中最亮的点重合且与入射光基本重合）。这时，M1 和M2大致互相垂直，即M1／、M2大致互相平行。 ③ 在光路上放入一扩束物镜组，它的作用是将一束激光汇聚成一个点光源，调节扩束物镜组的高低、左右位置使扩束后的激光完全照射在分光板G1上。这时在观察屏上就可以观察到干涉条纹（如完全没有，请重复上面步骤）再调节M1下面的两个微调螺丝使M1／、M2更加平行，屏上就会出现非定域的同心圆条纹。 2.将薄膜放入光路进行实验 设厚度为e，折射率为n，把薄膜放到其中一条光路上，光经过薄膜，光程差改变2(n-1)e，再数出并记下实验前后干涉条纹移动条数k 再利用公式：2(n-1)e=kλ 进行计算 记下实验结果 数据处理 【注意事项】1、 任何光学面不得用手摸，如需要用镜头纸轻轻擦拭。2、 本实验的重点和难点是粗调即步骤③，需反复调节M1和M2背面的三个螺钉，但必须均匀调节，否则会造成仪器的损坏。由于迈克尔逊干涉仪的测量精度较高，反方向转动微动手轮测量另一组数据时，一般需要转动20多圈方可消除“空回误差”，这时也可直接反方向转动粗动手轮达到消除“空回误差”的目的 相关论文 迈克尔逊干涉仪实验论文 袁同庆 网络一班 090602143 摘要：物理实验课的开设对激发学生的求知欲,拓宽其知识面,培养其创新思维能力等方面都具有重要意义.本文以迈克耳逊干涉仪实验为例,讨论了怎么利用迈克尔逊干涉仪测量透明介质的折射率和厚度 还讨论了转动手轮时干涉条纹的吞吐以及干涉条纹的疏密的原因,而且还对能否用点光源做该实验以及把单色光换成白光来做此实验想看到干涉条纹所满足的条件做出了讨论。 关键字:折射率,厚度,干涉条纹吞吐,点光源,白光干涉 这学期,我们做了光学部分以及近代物理相关的实验,下面就对迈克尔逊干涉仪这个实验做深入讨论.通过做这个实验,我熟悉了迈克尔逊干涉仪的结构和工作原理,掌握了迈克尔逊干涉仪的调节方法,观察到了等倾干涉条纹,并且测量到了半导体激光的波长,还了解到了时间的相干,但深入思考,想到了一下几个问题: (1)怎么利用迈克尔逊干涉仪测量透明介质的折射率，怎么用迈克尔逊干涉仪测量一个玻璃薄片的厚度。 (2)转动手轮时干涉条纹吞吐以及干涉条纹的疏密的原因是什么 (3)迈克尔逊干涉仪实验能否用点光源 为什么。 (4)假如把单色光换成白光,想看到干涉条纹必须满足什么条件。 从扩展光源S射来的光在G1处分成两部分,反射光⑴经G1反射后向着M2前进,透射光⑵透过G1向着M1前进,这两束光分别在M2,M1上反射后逆着各自的入射方向返回,最后都达到E处.因为这两束光是相干光,因而在E处的观察者就能够看到干涉条纹. 由M1反射回来的光波在分光板G1的第二面上反射时,如同平面镜反射一样,使M1在M2附近形成M1的虚像M1′,因而光在迈克尔逊干涉仪中自M2和M1的反射相当于自M2和M1′的反射.由此可见,在迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉与空气薄膜所产生的干涉是等效的. 当M2和M1′平行时(此时M1和M2严格互相垂直),将观察到环形的等倾干涉条纹.一般情况下,M1和M2形成一空气劈尖,因此将观察到近似平行的干涉条纹(等厚干涉条纹). (1)怎么利用迈克尔逊干涉仪测量透明介质的折射率 怎么用迈克尔逊干涉仪测量一个玻璃薄片的厚度 现就假如已知某透明介质的厚度,要测该透明介质的折射率,我们可以通过以下步骤来实现: ①以钠光为光源调出等倾干涉条纹。 ②移动M2镜,使视场中心的视见度最小,记录M2镜的位置;在反射镜前平行地放置玻璃薄片,继续移动M2镜,使视场中心的视见度又为最小,再记录M2镜位置,连续测出6个视见度最小时M2镜位置。 ③用逐差法求光程差Δd的平均值,再除以该透明介质得厚度,就是折射率。 知道了用上面的方法来测折射率就很容易求得一个玻璃薄片的厚度,跟上面的第一跟第二个步骤是一样的,第三个步骤只需把除以介质的厚度改成折射率就可以求得该介质的厚度了. (2)转动手轮时干涉条纹吞吐以及干涉条纹的疏密的原因是什么 1.在两光源非常近的时候(极限情况重合),两光源到轴外点的