太原理工物理实验PPT课件
4) 上下晃动眼睛调节M2反射镜的垂直拉簧微调螺丝 ,左右晃动眼睛调节M2反射镜的水平拉簧微调螺 丝,反复细致地调节,使圆环形等倾条纹大小不因 观察位置而变(即无吞吐现象)为止。
5) 测量前应转动微调手轮,移动M1反射镜,观察等 倾条纹的变化情况。选择合适一段区间,以利完成13 测量。
等
倾
干
涉
条 纹
长度所需的时间, 称为相干时间。
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实验内容
调整迈克尔逊干涉仪 测钠光的波长 转动微动手轮观察干涉条纹的“冒出”或“ 缩进”现象,记录干涉条纹“冒出”或“缩进 ”50条相对应的M1反射镜的位置d,连续测 10组数据。自行设计数据表格。
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数据处理
• 用逐差法处理数据,计算波长的不确定度,正确表 示实验结果。
3、当光程差接近零时,可避免第二种情况的发生,
可视度较佳。
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相干性问题(时间相干性)
• 相干性是光源相干程度的一个描述.为简单起见, 以入射角i = 0 作为例子, 讨论相距为d 的薄膜上 、下两表面反射光的干涉情况.这时两束光的光程 差L = 2 d , 干涉条纹清晰.当d 增加某一数值d′后, 原有的干涉条纹变成一片模糊, 2 d′就叫作相干长 度, 用Lm 表示.相干长度除以光速c, 是光走过这段
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实验目的
• 了解迈克耳逊干涉仪的原理、结构和调节 方法。
• 观察等倾干涉条纹, 加深对干涉原理的理解 。
• 测量He-Ne激光的波长。
3
实验仪器
• 迈克耳逊干涉仪、 • He-Ne激光器。 • 扩束镜
4
实验原理
d
M 2'
图
1
M1
迈
克
2 G1 G2 M2
尔 逊
干
1
涉
仪
光
半透半 1’ 2’ 补偿板
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
2ndcosi (2KK1)2
(明条纹) (暗条纹)
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实验原理
条纹特点 • 1、i越小,级次越大,i=0时级次最高。 • 2、d增加时条纹涌出,d减小时条纹淹没。
针对i=0的中央条纹,当d增加(减小)半个 波长时,便有一个条纹涌出(淹没)。设涌 出或淹没的条纹数N,则λ=2Δd/N. • 3、d增大时条纹变细变密,d减小时条纹变 粗变疏。
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迈克耳逊干涉仪的调节
2) 在扩束透镜和分光板之间,放置笔尖,用肉眼直接 观察笔尖多个投影,调整M1反射镜(或M2反射镜 )镜后螺丝,使笔尖2个投影重合,即可观察到等 厚条纹。
3) 调整M2反射镜微调螺丝,使条纹变粗、弯曲,直 至成圆环形。若条纹对比度(反衬度)下降,可略 微调整丝杆,移动M1反射镜,使条纹对比度改善 。
2产、生当的光条程纹差为为重L叠= 的m亮λ1纹/2和=暗(n纹+,0.使5)得λ视2/2野时中, 条两纹种的光
可见度降低, 可见度为零,
若 即看λ1 不与清λ2条的纹光了的。亮度又相同,
则条纹的
所以在移动M1 以增加( 或减小) 光程差时, 可见度 会发生周期性的变化,由最佳到最差,由最差到最佳。
主要内容
• 实验目的 • 实验原理 • 实验仪器
• 实验内容 • 数据处理 • 注意事项
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简介
1881 年美国物理学家迈克耳逊(A.A.Michelson) 为测量光速, 依据分振幅产生双光束实现干涉 的原理精心设计了这种干涉测量装置.迈克耳 逊和莫雷(Morley)用此一起完成了在相对论 研究中有重要意义的“以太”漂移实验.迈克耳 逊干涉仪设计精巧、应用广泛, 许多现代干涉 仪都是由它衍生发展出来的。
路 原
反膜
理
图
迈克耳逊干涉仪产生的干涉,与M1、M2之间的空气薄膜产生的干涉一样5。
实验原理
• 薄膜等倾干涉是分振幅干涉。 S 设薄膜上下表面平行。如图2
a1
a2
a1与a2的光程差为
iD
L2nd coi s
dA B
n
C
即入射角相同的点的光程
差L相同,故称等倾干涉。
干涉图样为同心圆。
图2 面光源产生的等倾干涉
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实验原理
• 利用薄膜等倾干涉测波长 干涉图象中,随着d 的增大或减小,条纹从中心 “冒出”或向中心“缩入”。设M1移动d时,K的 变化量为N则 d N
2
数出N个条纹对应的d,即可求出波长。
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实验仪器
观察屏
分光板
补偿板 全反镜
粗调手轮 细调手轮
水平调节螺丝 竖直调节螺丝
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实验仪器
主尺
粗动手轮读数窗口
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最后读数为:33.52246mm
微动手轮
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迈克耳逊干涉仪的调节 (技能训练的重点)
1、光源的调节 放置好钠光灯使光源和分光板G1、补偿板
G2及反射镜M2中心大致等高,且三者连线 大致垂直于M2镜。适当调节光源及扩束透镜 的位置使得在E处视野可看到均匀的亮斑。 2、等倾干涉条纹的调节 1)转动粗动手轮,尽量使M1、M2距分光板后 表面的距离相等。
优点: 保持了多次测量的优点,减少了随机误差。逐差法 计算简便,可随时“逐差验证”,及时发现数据规 律或错误数据。 适用条件: 要求自变量等间隔变化,函数关系为线性。
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写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
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M2
M 2 M 2 与 M1'
M 1'
M1' 重 合
M 1'
M 1'
M2
M2
等
厚
干
涉
条
M2
M2
M 1'
纹
M1' M1'
M2
条纹的可见度问题
小使。用的光源包含两种波长λ1 及λ2 , 且λ1 和λ2 相差很
,可1、即见当度L光=最程m佳λ差;1 同/2=时n为λ2两/2种,波此长时λ两1 及个λ波2 的长半的波亮长纹整叠数加倍,