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迈克尔逊干涉仪实验报告

迈克尔逊干涉仪(实验报告)
一、实验目的
1、掌握迈克尔逊干涉仪的调节方法并观察各种干涉图样。

2、区别等倾干涉、等厚干涉和非定域干涉,测定He-Ne 激光波长
二、实验仪器
迈克尔逊干涉仪、He-Ne 激光器及光源、小孔光阑、扩束镜(短焦距会聚镜)、毛玻璃屏等。

(图一)
(图二)
三、实验原理
P He-Ne 激光器做光源,使激光通过扩束镜会聚后发散,此时就得到了一个相关性很好的点光源,射到分光板①用1上后就将光分成了两束分别射到M1 和M2 上,反射后通过P1 、P2 就可以得到两束相关光,此时就会产生P和2干涉条纹。

②产生干涉条纹的条件,如图2 所示,B 、C 是两个相干点光源,则到A 点的光程差δ=AB-AC=BCcosi , 若在 A 点出产生了亮条纹,则δ=2dcosi=k λ(k 为亮条纹的级数) ,因为i 和k 均为不可测的量,所以取其差值,即λ=2 Δd/ Δk? 。

四、实验步骤
1、打开激光电源,先不要放扩束镜,让激光照到分光镜P1 上,并调节激光的反射光照射到激光筒上。

2、调节M2 的位置使屏上两排光中最亮的两个光点重回,并调至其闪烁。

3、将扩束镜放于激光前,调节扩束镜的高度和偏角,使光能照在P 分光镜上,看显示屏上有没有产生同心圆的干涉1条纹图案。

没有的话重复2 、3 步骤,直到产生同心圆的干涉条纹图案。

4、微调M 是干涉图案处于显示屏的中间。

2
5、转动微量读数鼓轮,使M1 移动,可以看到中心条纹冒出或缩进,若看不到此现象,先转动可度轮,再转动微量读数鼓轮。

记下当前位置的读数d0 ,转动微量读数鼓轮,看到中心条纹冒出或缩进30 次则记一次数据,共记录10 次、d …d 。

d数据即901
6、关闭激光电源,整理仪器,处理数据。

五、实验数据处理
数据记录:
kd64.28079mm 0 0
64.29275mm kd1 1
64.30488mm kd 22
64.31539mm kd3 3
64.32544mm kd4 4
64.33281mm kd5 5
64.34500mm kd6 6
64.35565mm dk7 7
64.36606mm kd 88
64.37615mm
dk9 9
数据处理:Δd=d-d=0.05202mm??????? Δd=d-d=0.05225mm 151006Δd=d7-d=0.04077mm??????? Δd=d-d=0.04077mm 33228Δd=d-d=0.05071mm 494Δd(平均)=(Δd+Δd+Δd+Δd+Δd)/5
=0.047304mm 43012-6 m σ=5.99355*10类不确定度A.
Δk=150
所以λ(平均)=2Δd(平均)/Δk =630.72 nm
-7 m U=0.5*10B类不确定度:ΔB-6 m =6.01437*10 U 总不确定度:Δd U =2U/Δk =80.1916 nm Δdλ
=630.72 + 80.1916 nm +U平均)所以λ=λ(λ E /632.8 *100% =0.329% )632.8-630.72(=λ。

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