物理实验迈氏干涉仪.ppt

北京化工大学物理教学实验中心 北京化工大学物理实验中心 北京化工大学物理实验中心 北京化工大学 用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 1.在当今技术中，对于长度测量，最精确的方法是利用光的干涉现象进行的测量； 2.迈克尔逊干涉仪是1883年美国物理学家迈克尔逊与合作者莫雷为研究“以太漂移”而设计制造的精密的光学仪器。这是一个最重大的否定性实验，它动摇了经典物理学的基础 ； 3.1907年诺贝尔物理学奖授予美国芝加哥大学的迈克尔逊（Albert Abraham Michelson），以表彰他对光学精密仪器及用之于光谱学与计量学研究所作的贡献。 用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 实验目的： 1.了解迈克尔逊干涉仪的结构及调节和使用方法； 2.掌握等倾干涉和等厚干涉的原理； 3.观察等倾干涉条纹、等厚干涉条纹和白光干涉 条纹； 4.利用迈克尔逊干涉仪测定He-Ne激光器红光波长。 用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 根据实验原理可知，如果d减小或增大半个波长时，光程差ΔL就减小或增大一个整波长，对应的就有一条条纹“缩进”中心或从中心“冒出”。即 Δd = Nλ/2 ——利用干涉仪精密测量长度的基本原理 用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 实验内容： 1.调节光路； 2.观察等倾干涉条纹，并利用等倾干涉条纹测定He-Ne激光器红光波长； 3.观察等厚干涉条纹； 4.观察白光干涉条纹。 用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 数据处理要求： 1.记录等倾干涉条纹、等厚干涉条纹和白光干涉条纹的形状及颜色分布； 2.利用逐差法计算出He-Ne激光器红光波长，并与标准值（λ0=632.8nm）进行比较。 用迈克尔逊干涉仪测 单色光波长 需要注意的问题 用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 ——需要注意的问题 水平调节（目测） 1.光源的水平调节 2.仪器的水平调节 用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 ——需要注意的问题 入射角度的调整 1.光源的调整（目测） 2.M1镜的调整 用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 ——需要注意的问题 零点调节——原理 用迈克尔逊干涉仪测单色光波长——几个需要注意的问题 零点调节——步骤 1.观察干涉条纹是否运动（冒出或缩进）； 2.按条纹运动方向调节微调手轮，将其零刻度对准刻度线； 3.以同样的旋转方向，将粗调手轮任意刻度对准刻度线。 用迈克尔逊干涉仪测单色光波长—— 等倾干涉调节 在光源与仪器均水平，且入射角度调整完好的情况下，在仪器的毛玻璃屏上将看到两组光点，调节仪器的M2后的螺丝将光点中最亮的调至重合。 用迈克尔逊干涉仪测单色光波长——等倾干涉调节 在入射光路上放置扩束镜，并使经扩束后的光均匀地照射在G1的中央，则在仪器的毛玻璃屏上可见等倾干涉条纹。条纹的大小、粗细可以通过调节仪器的粗调手轮进行调整。 用迈克尔逊干涉仪测单色光波长——等厚干涉调节 在等倾干涉条纹的基础上，调节拉簧螺母，可将等倾干涉条纹的圆心移动到视场边缘，此时在视场可见一簇弯曲的条纹，然后旋转粗调手轮，当M1与M2’的交点进入视场范围时可见一簇平行且间距相等的直条纹。 用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 ——白光干涉条纹调节过程（Ⅰ） 类似于单色光等厚干涉条纹的调节方法，旋转粗调手轮，将视场中弯曲的条纹调至曲率半径极大后，用白炽灯为光源，以相同的旋转方向继续旋转微调手轮，当M1与M2’的交点进入视场时，可见彩色条纹。 用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 ——白光干涉条纹调节过程（Ⅱ） 旋转粗调手轮将视场中的干涉圆环调至极大，然后调节拉簧螺母，可将等倾干涉条纹的圆心移动到视场边缘，此时在视场可见一簇弯曲的粗条纹，若继续旋转粗调手轮，可见此条纹在继续向圆心方向缩进，此时改用白炽灯为光源，以相同的旋转方向继续旋转微调手轮，当M1与M2’的交点进入视场时，可见彩色条纹。 * * 用迈克尔逊干涉仪测单色光波长