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时间:2019-06-13
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1、第四节迈克耳逊干涉仪的调节与使用Michelsoninterferometer小议链接3迈克耳逊干涉仪G1G2M1M211´22´光源实验光路d小议链接3实验目的1.了解迈克尔逊干涉仪的干涉原理和结构,学习调节方法。2.观察干涉条纹,并用非定域干涉条纹测量He-Ne激光的波长。干涉图样的定域与否空气劈尖牛顿环定域干涉——扩展光源点光源非定域干涉非定域干涉AG1SS’A0点光源(M1//M2′)点光源实验原理---非定域干涉光源(M1//M2′)当d增大时,当d减小时,环缩进。圆心处对于第k级亮纹:环冒出。测量公式:实验
2、原理--激光波长的测定AA02d1.观察各种情况下干涉条纹的变化,记录并分析。2.用非定域干涉条纹测量He-Ne激光的波长,要求波长精度,自行设计实验方案。3.求出百分误差。(约定真值:)注意:消除——视差避免——空程差实验内容小议链接3实验仪器迈克耳逊干涉仪He-Ne激光器扩束镜(约定真值:)光屏水平仪小议链接3步骤—要点1.迈克尔逊干涉仪是否需要调水平?如何调节?2.两束光的光程差什么样的范围合适?3.激光器因放置到什么高度合适?是否需要水平?调节需要注意什么?5.短焦距透镜何时放入光路中?4.怎样判断是否形成干涉
3、?6.圆环偏心怎么办?M1和M2处于什么样的位置关系可以获得同心圆环?7.测量前如何消除视差和空程误差,测量中怎样避免空程误差?8.想一想:(1)迈克尔逊干涉仪需要调零吗?(2)记录的数据实质上是什么?迈克尔孙干涉仪的应用实例1.利用干涉仪测气体折射率迈克尔孙干涉仪的应用实例2.用迈克耳逊干涉仪测气流迈克尔孙干涉仪的应用实例光源探测器黑匣子反射镜探测器样品光纤聚焦器光纤耦合器电子系统低相干光源电子系统计算机1、不能直视激光器。2、调整各部件用力要适当,均匀缓慢,不可强旋硬拌。3、各光学表面不可用手触摸,更不允许擦拭!4
4、、(1)调零选定方向时,首先要判断动镜M1与前端的距离。(2)测量时只能向一个方向旋转微动鼓轮移动,避免螺距差5、使用完毕,适当放松M1和M2的螺钉和拉簧,避免弹性疲劳。注意事项分波面法小结分波振面干涉洛埃镜分波面干涉半波失损菲涅耳双棱镜干涉菲涅耳双面镜干涉杨氏双缝干涉分振幅干涉薄膜的形状全息照相实验迈克尔逊干涉仪等倾干涉点光源的等倾干涉条纹等厚干涉空气劈尖erR牛顿环生活所见分振幅干涉解释自然现象5、高反镜、高透镜(增透膜、增反膜)4、滤光片3、眼镜片上的膜层2、肥皂泡1、马路、水面上油膜测细小直径、厚度、微小
5、变化Δh待测块规λ标准块规平晶测表面不平度等厚条纹待测工件平晶检验透镜球表面质量标准验规待测透镜暗纹应用有问而发!1.干涉的实现。2.光源的形状、薄膜的形状。用牛顿环测平凸透镜的曲率半径迈克耳逊干涉仪的调节与使用干涉条纹的特点、定域性?杨氏双缝干涉光源与干涉条纹的定域定域干涉非定域干涉面光源照射平行光入射两点光源(单色、相干)→球面波→干涉不局限于某一特定区域→非定域干涉牛顿环erR点光源扩展光源干涉局限于某一特定区域小结用牛顿环测透镜的曲率半径迈克耳逊干涉仪的调节与使用混合型干涉、分振幅干涉点光源,非定域干涉等厚、
6、分振幅干涉扩展光源,定域干涉全息照相实验应用测波长λ·测透镜球面的半径R被检体被检体被检体被检体标准透镜检验透镜球表面质量总成绩=平时实验成绩+最终考试的成绩(各占一定例)仪器登记本必需填写。仪器登记是实验操作的凭证之一,没有登记者,相应的扣除实验操作成绩。要求:一人一组(同一日期实验,必需时间段要分开),每做一个实验(换一套仪器),需登记一次。3.实验日期,组别(可写在学号的后面)等信息填写完全。4.请假必须有请假条,无特殊情况不允许请假。如有请假需把实验及实验报告及时补上,否则不能参加最终考试。5.实验完毕后,整理
7、仪器等方可离开。养成规范、严谨的良好习惯!实验室注意事项这周及需补交的报告:下周一早上7:30—8:00间,务必交来。实验报告1.实验名称2.实验目的3.仪器设备(名称、型号、规格、量程)4.预习思考题5.实验原理(实验内容相关):简明扼要,必要时需画出示意图,重要公式中物理量要加以详细的文字描述。6.实验步骤:(1)预习报告中操作步骤若与实验实际不符,应重新写出详细、具体真实的实验操作步骤。(2)设计性实验,设计方案及思路必须按要求写入实验报告,并要有具体公式推导过程及结论(如迈克尔逊干涉仪实验确定△K的取值)。(3
8、)现象的描述:实验过程中所有的实验现象都要做好记录描述于实验报告中,并给予定性和定量的分析。7.数据处理(1)在数据处理时,应把每个实验的数据重新整理后画出表格,写在实验报告中。(2)按实验要求,完成实验内容。(如:求出霍尔器件灵敏度KH,He-Ne激光的波长,平凸透镜的曲率半径R)。(3)作图:图的名称,横纵坐标代表的物理量及其
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