迈克耳孙干涉仪说明书

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1、SGM—1型迈克耳孙干涉仪说明书目录2009.12.1041.用途………………………12.原理………………………13．主要技术参数规格………24.结构………………………35.使用方法…………………46.测量实验举例……·57.维护保养……………88安全须知…………99.附件一览襄………1041.用途SGM-1型迈克耳孙干涉仪是一种新颖的教学用干涉仪，可用来观察各种干涉现象(等倾干涉、等厚干涉和白光干涉)、测定单色光波长、钠黄双线波长差、透明介质薄片或空气折射率和镀膜厚度，适合于高等学校物理光学实验教学

2、使用。2.原理如图1所示，从光源S发出的光束射向背面镀有半透膜的分束器BS，经该处反射和透射分成两路进行，一路被平面镜M1反射回来。一路通过补偿板CP后被平面镜M2反射，沿原路返回，两光束在毛玻璃E处会合发生干涉，观察者从E处可见明暗相间的干涉图样，M2＇是M2的虚象，图示迈克耳孙干涉仪光路相当于M1和M2＇之间的空气平行平板的干涉光路。平行于BS的补偿板与BS有相同的厚度和折射率，它使两光束在玻璃中的路程相等，并且使不同波长的光具有相同的光程差，所以有利于白光的干涉。3主要技术参数和规格分束器和补偿

3、板平面度：微动测量分度值：相当于0.0005mm移动镜行程：1.25mm气压表量程：0-40kPa钠钨双灯功率；钠灯lOW；溴钨灯l5W，6V/3VHe-Ne激光器功率：0.7－1mW气室长度：80mm波长测量准确度：当条纹计数lOO时，相对误差<2%仪器外形尺寸(mm)：350x350x2854如图2所示，分束器BS、补偿板CP和两个平面镜MI、M2及其调节架安装在平台式的基座上。利用镜架背后的螺丝可以调节镜面的倾角。M2是可移动镜，它的移动量由螺旋测微器MC读出，经过传动比为20∶1的机构，从读数

4、头上读出的最小分度值0.01mm相当于动镜移动0.0005mm。在参考镜M1和分束器之间有可以锁紧的插孔，以便做空气折射率实验时固定小气室A，气压(血压)表可以挂在表架上。扩束器BE可作上下左右调节，不用时可以转动，离开光路。毛玻璃架有两个位置，一个靠近光源(毛玻璃起扩展光源作用_)，另一个在观测位置，毛玻璃用于测空气折射率实验中接收激光干涉条纹。5使用方法5.1获得干涉条纹将扩束器转移到光路以外，毛玻璃屏安置在图1E处．调节He-Ne激光器支架，使光束平行于仪器的台面，从分束器平面的中心入射，使各光

5、学镜面的入射和出射点至台面的距离约为70mm，并以此为准，调节平面镜Ml和M2的倾斜，使毛玻璃屏中央两组光点重合。然后再将扩束器置入光路，即可在毛玻璃屏上获得干涉条纹。为防止补偿板反射光刺眼，可用针孔屏遮挡。使用钠灯做光源时，可在灯罩上置一针孔屏，并调节两个平面镜，同时直接向视场观察，直到两组光点在适当水平上重合后，移开针孔屏，在光源和分束器之间插入毛玻璃屏，即有干涉条纹出现。5．2等倾干涉面对毛玻璃屏上的激光干涉条纹，只要仔细调节平面镜，逐步把干涉环的圆心调到视场中央，即可认为获得了等倾干涉图样口而

6、面对钠黄光产生的干涉圆环，还须对Ml和M2作更细致的调节，直到眼睛上下左右移动时，环心虽然也随之移动，但无明暗变化，即无干涉环涌出或消失，所得一条列明暗相间的同心圆环即相当于某一厚度的平行空气膜产生的等倾干涉图样。5．3等厚干涉使动镜向条纹逐一消失于环心的方向移动，直到视场内条纹极少时，仔细调节平面镜，使其稍许倾斜，转动测微螺旋，使弯曲条纹向圆心方向移动，可见陆续出现一些直条纹，即等厚干涉条纹。5．4白光干涉在等厚干涉产生直条纹之后，适当提高钠钨双灯，并接通钨灯电源，加入白光照明视场的下半部分，向直条

7、纹比较弯曲的一侧继续缓慢地转动测微螺旋，4待逐渐出现彩色条纹，可在其中辨认出中央暗条纹，这是光程差为零处的干涉。6.测量实验举例在做各项测量实验之前，先要检查动镜的移动方向是否正常：使测微螺旋单向转动约20mm，等倾干涉条纹的中心位置应无移动口否则须调节两个平面镜的倾斜度，直到满足这个条。6．1测钠黄光波长取等倾干涉条纹的清晰位童，记下测锻螺旋读数d0，沿此前方向转动测微螺旋，同时默数冒出或消失的条纹，每50环记二次读数，直测到第250环为止，用逐差法计算出因每个环的变化相当于动镜移动了半个波长的距离

8、，若观察到△N个环的变化，则移动距离故6．2测钠黄双线的波长差钠黄光含两种波长相近的单色光，所以在干涉仪动镜移动过程中，两种黄光产生的干涉条纹叠加的干涉图样会出现清晰与模糊的周期性变化(光拍现象)。根据推导，钠黄取线的波长差式中为两种波长的平均值，可取上一个实验的测量结果；△d是干涉图样出现一个清晰--模糊一清晰的变化周期，平面镜和另一个平面镜的虚像之间空气膜厚度的改变量。实验中对光拍周期须多次测量。6．3测透明介质薄片的折射率用测微螺旋使平面镜M2地向