北航基物迈克尔逊研究性报告

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1、北京航空航夭大爭BEIHANGUNIVERSITY基础物理实验研究性报告迈克尔逊干涉Michelsoninterferometer第一作者：姓名：学号：14131017第二作者：姓名：学号：14131023院系：交通科学与工程学院—、实验目的1二、实验原理11、迈克尔逊T•涉仪的光路22、单色点光源的非定域干涉条纹33、边克尔逊干涉仪的机械结构5三、实验仪器6四、实验内容71、迈克尔逊T涉仪的调整72、点光源非定域干涉条纹的观察与测量7五、数据处理81、原始数据记录82、用差分法处理数据83、不确定度计算894、授终结果表

2、示5、相对误差计算9计算不确定度时的注意事项10六、实验误差分析10对迈克尔逊干涉实验，我总共进了实验室三次，两次预约、一次止式实验，在这几次实验中,我感到谋差的来源是多方面的，迈克尔逊干涉仪101、空程误差102、条纹计数不准103、与不严格垂直114、读数误差11七、关于光程差的相关分析II八、改进措施12九、实验经验总结13十、实验后的教训、感想、收获13H-一、对实验的建议15参考文献15摘要：迈克尔逊干涉仪是一种典型的用分振幅法产生双光束以实现干涉的精密光学仪器，利用该仪器可以精确地测量单色光的波长。通过实验，了

3、解迈克尔逊干涉的实验原理和步骤，观察光的分振幅干涉现象，测量相关数据并进行数据处理与不确定度计算，以及误差來源的分析，并给出改进方案。进而深刻体会实验原理、方法，总结经验教训和口己的感想，以及对于实验的建议。关键词：分振幅法；边克尔逊干涉；波长；不确定度分析；改进Abstract:TheMichelsoninterferometerisatypicalmethodusedtoproducesub・amplitudedualbeaminterferencetoachieveprecisionopticalinstrument

4、s,theuseoftheinstrumentcanaccuratelymeasurethewavelengthofmonochromaticlight.Throughtheexperiment,understandtheprinciplesandstepsofaMichelsoninterferometerexperimenttoobserveaminuteamplitudeinterferencelightmeasurementdataanddataprocessinganduncertaintycalculation

5、s,andanalyzeerrorsources,andgivesimprovements.Furtherexperimentshaverealizedtheprinciples,methods,lessonslearnedandtheirownfeelings,aswellasrecommendationsfortheexperiment.Keywords*sub-amplitudemethod;Michelsoninterferometer;uncertaintyanalysis;Wavelength；improvem

6、ent一、实验目的1、熟悉迈克尔逊干涉仪的结构，掌握其调整方法2、通过实验观察，认识点光源非定域干涉条纹的形成与特点3、用干涉条纹变化的特点，测定光源波长二、实验原理1、迈克尔逊干涉仪的光路m2迈克尔逊干涉仪的光路图如图所示，从光源s发出的一束光射在分束板q上，将光束分为两部分：一部分从q的半反射膜处反射，射向平面镜另一部分从G透射，射向平面镜因g和全反射平面镜A/】、Al?均成45°角,所以两束光均垂直射到M2±o从M2反射冋來的光，透过半反射膜；从反射回来的光，为半反射膜反射。二者汇集成一束光，在E处即可观察到干涉条纹

7、。光路中另一平行平板G?与G平行，其材料及厚度与q完全相同，以补偿两束光的光程差，称为补偿板。反射镜是固定的，可以在精密导轨上前后移动，以改变两束光Z间的光程差。M2的背面各有3个螺钉用來调节平面镜的方位。的下方还有2个方向相互垂直的拉簧，松紧他们，能使“I支架产生微小变形，以便精确地调节M]o在图屮，是被q半反射膜反射所形成的的虚像。对观察者而言，两相干光束等价于从M；和M2反射而來，迈克尔逊干涉仪所产生的干涉花纹就如同耐,和耐2之间的空气膜所产生的干涉花纹一样。若耐,和册2平行，则可视作折射率相同、厚度相同的薄膜。若A

8、＜、平行，则可视作折射率相同、夹角恒定的楔形薄膜。2、单色点光源的非定域干涉条纹如图所示，平行冋且相距为点光源S发出的一束光，对Mg'来说，正如S处发出的光一样，即SG=SrG；而对于在E处的观察者来说，由于的镜面反射，S'点光源如同处在位置,处一样,即M^=M2S2.乂由于半反射膜G的作用，冋的位置如