邁克爾遜干涉實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、研究性實(shí)驗(yàn)報(bào)告——邁克爾遜干涉實(shí)驗(yàn)第1頁(yè)共6頁(yè)φM1dL2dS1’S2’GSM1’M2REPS’邁克爾遜干涉實(shí)驗(yàn)39042122吳淼摘要：邁克爾遜干涉儀是一個(gè)經(jīng)典邁克爾遜和莫雷設(shè)計(jì)制造出來(lái)的精密光學(xué)儀器，在近代物理和近代計(jì)量技術(shù)中都有著重要的應(yīng)用。通過(guò)邁克爾遜干涉的實(shí)驗(yàn)，我們可以熟悉邁克爾遜干涉儀的結(jié)構(gòu)并掌握其調(diào)整方法，認(rèn)識(shí)電光源非定域干涉條紋的形成與特點(diǎn)，部分從并利用干涉條紋的變化測(cè)定光源的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)原理：(1)邁克爾遜干涉儀的光路邁

2、克爾遜干涉儀的光路圖如圖（一）所示。從光源S發(fā)出的一束光攝在分束板G1上，將光束分為兩部分：一部分從G1半反射膜處反射，射向平面鏡M2；另一部分從G1透射，射向平面鏡M1。因G1和全反射平面鏡M1、M2均成45角，所以?xún)墒饩怪鄙涞組1、M2上。從M2反射回來(lái)的光，透過(guò)半反射膜；從M2反射回來(lái)的光，為半反射膜反射。二者匯集成一束光，在E處即可觀察到干涉條紋。光路中另一平行平板G2與G1平行，其材料厚度與G1完全相同，以補(bǔ)償兩束光的光程

3、差，稱(chēng)為補(bǔ)償板。在光路中，M1’是M1被G1半反射膜反射所形成的虛像，兩束相干光相當(dāng)于從M1’和M2反射而來(lái)，邁克爾遜干涉儀產(chǎn)生的干涉條紋如同M2和M1’之間的空氣膜所產(chǎn)生的干涉條紋一樣。（2）單色電光源的非定域干涉條紋M2平行M1’且相距為d，S發(fā)出的光對(duì)M2來(lái)說(shuō)，如S’發(fā)出的光，而對(duì)于E處的觀察者來(lái)說(shuō)，S’如位于S2’一樣。又由于圖（一）邁克爾孫干涉儀光路研究性實(shí)驗(yàn)報(bào)告——邁克爾遜干涉實(shí)驗(yàn)第3頁(yè)共6頁(yè)①調(diào)節(jié)激光器，使激光束水平地射到

4、M1、M2反射鏡中部并垂直于儀器導(dǎo)軌。首先將M1、M2背面的三個(gè)螺釘及兩個(gè)微調(diào)拉簧均擰成半松，然后上下移動(dòng)、左右旋轉(zhuǎn)激光器俯仰，使激光器入射到M1、M2反射鏡中心，并使M1、M2放射回來(lái)的光點(diǎn)回到激光束輸出鏡面中心。②調(diào)節(jié)M1、M2互相垂直在光源前放置一小孔，讓激光束通過(guò)小孔入射到M1、M2上，根據(jù)放射光點(diǎn)的位置對(duì)激光束做進(jìn)一步細(xì)調(diào)，在此基礎(chǔ)上調(diào)整M1、M2背面的三個(gè)方位螺釘，使兩鏡的反射光斑均與小孔重合，這時(shí)M1于M2基本垂直。（2）

5、點(diǎn)光源非定域干涉條紋的觀察和測(cè)量①將激光器用擴(kuò)束鏡擴(kuò)束，以獲得點(diǎn)光源，這時(shí)毛玻璃觀察屏上應(yīng)出現(xiàn)條紋。②調(diào)節(jié)M1鏡下方微調(diào)拉簧，使之產(chǎn)生圓環(huán)非定域干涉條紋，這時(shí)M1與M2的垂直程度進(jìn)一步提高。③將另外一塊毛玻璃放到擴(kuò)束鏡與干涉儀之間以獲得面光源。放下毛玻璃觀察屏，用眼睛直接觀察干涉環(huán)，同時(shí)仔細(xì)調(diào)節(jié)M1的兩個(gè)微調(diào)拉簧，直至眼睛上下左右晃動(dòng)時(shí)，各干涉環(huán)大小不變，即干涉環(huán)中心沒(méi)有被吞吐，只是圓環(huán)整體隨眼睛一起平動(dòng)。此時(shí)得到面光源定域等傾干涉條紋