邁克爾遜干涉儀實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)題目：邁克爾遜干涉儀二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.了解邁克爾遜干涉儀的結(jié)構(gòu)、原理和調(diào)節(jié)方法；2.觀察等傾干涉、等厚干涉現(xiàn)象；3.利用邁克爾遜干涉儀測量He-Ne激光器的波長；三、實(shí)驗(yàn)儀器：邁克爾遜干涉儀、He-Ne激光器、擴(kuò)束鏡、觀察屏、小孔光闌四、實(shí)驗(yàn)原理（原理圖、公式推導(dǎo)和文字說明）：在圖M2′是鏡子M2經(jīng)A面反射所成的虛像。調(diào)整好的邁克爾遜干涉儀，在_______________________________________________________________________標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下M1、M2′互相平行，設(shè)其間距為d.。用凸透鏡會聚后的點(diǎn)光源S是一個(gè)很強(qiáng)的單色光源，其光線經(jīng)M1、M2反射后的光束等效于兩個(gè)虛光源S1、S2′發(fā)出的相干光束，而S1、S2′的間距為M1、M2′的間距的兩倍，即2d。虛光源S1、S2′發(fā)出的球面波將在它們相遇的空間處處相干，呈現(xiàn)非定域干涉現(xiàn)象，其干涉花紋在空間不同的位置將可能是圓形環(huán)紋、橢圓形環(huán)紋或弧形的干涉條紋。通常將觀察屏F安放在垂直于S1、S2′的連線方位，屏至S2′的距離為R，屏上干涉花紋為一組同心的圓環(huán)，圓心為O。設(shè)S1、S2′至觀察屏上一點(diǎn)P的光程差為δ，則(R2d)2r2R2r2R2r2(14(Rdd2)/R2r21)

（1）一般情況下Rd，則利用二項(xiàng)式定理并忽略d的高次項(xiàng)，于是有4(Rdd2)R2r2 2(R2r2) dr2 R2r2 R(R2r2)8(R2r2)2

（2）所以2dcos(1由式(3)可知：

dsin2)

（3）1.0，此時(shí)光程差最大，2d，即圓心所對應(yīng)的干涉級最高。旋轉(zhuǎn)微調(diào)鼓輪使M1移動，若使d增加時(shí)，可以看到圓環(huán)一個(gè)個(gè)地從中心冒出，而后往外擴(kuò)張；若使d減小時(shí)，圓環(huán)逐漸收縮，最后消失在中心處。每“冒出”(或精品資料_______________________________________________________________________“消失”)一個(gè)圓環(huán)，相當(dāng)于S1、S2′的距離變化了一個(gè)波長大小。如若“冒出”(或“消失”)的圓環(huán)數(shù)目為N，則相應(yīng)的M1鏡將移動Δd，顯然：2d/N （4）從儀器上讀出Δd并數(shù)出相應(yīng)的N，光波波長即能通過式(4)計(jì)算出來。2.對于較大的d值，光程差δ每改變一個(gè)波長所需的的改變量將減小，即兩相鄰的環(huán)紋之間的間隔變小，所以，增大d時(shí)，干涉環(huán)紋將變密變細(xì)。五、實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理（整理表格、計(jì)算過程、結(jié)論、誤差分析）： 平面鏡位置/mm0510904014030210182200849精品資料_______________________________________________________________________平面鏡位置/mm9982098761976939664795611d

d

di5d552895253522850966517552382d5

1506.795107m標(biāo)6.328107m(HeNe)S1.8106m 儀0.00005mms22

/751108m(6.7950.1)107mr標(biāo)

誤差分析1.儀器本身震動。2.條紋有寬帶。3.讀數(shù)的滾輪上面精確度有限。4.人眼觀察偏差。5.波長不是單色有寬度。6.儀器本身零件間空隙。附：原始數(shù)據(jù)精品資料_______________________________________________________________________精品資料__