迈克尔干涉仪测定波长差

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1、物电学院3班学号200840610346姓名郑斌实验日期09/12/23教师签字成绩【实验名称】用迈克尔逊干涉仪测波长差【实验目的】1．进一步熟悉迈克尔逊干涉仪的调节和使用方法。2．学会用迈克尔逊干涉仪测定钠光波长差。【实验仪器】迈克尔逊干涉仪、钠光灯【实验原理】当M1与M2′互相平行时，得到明暗相间的圆形干涉条纹。如果光源是绝对单色的，则当M1镜缓慢地移动时，虽然视场中条纹不断涌出或陷入，但条纹的可见度应当不变。设亮条纹光强为I1，相邻暗条纹光强为I2，则可见度V可表示为可见度描述的是条纹清晰的程度。如果光源中包含由波长

2、l1和l2相近的两种光波，而每一列光波均不是绝对单色光，以钠黄光为例，它是由中心波长l1=589.0nm和l2=589.6nm的双线组成，波长差为0.6nm。每一条谱线又有一定的宽度。由于双线波长差Dl与中心波长相比甚小，故称之为准单色光。用这种光源照明迈克尔逊干涉仪，它们将各自产生一套干涉图。干涉场中的强度分布则是两组干涉条纹的非相干叠加，由于l1和l2有微小差异，对应l1的亮环的位置和对应l2的亮环的位置，将随d的变化而呈周期的重合和错开。因此d变化时，视场中所见叠加后的干涉条纹交替出现“清晰”和“模糊甚至消失”。设在

3、d值为d1时，l1与l2均为亮条纹，可见度最佳，则有,（m和n为整数）如果，当d值增加到d2，如果满足，（K为整数）此时对l1是亮条纹，对l2则是暗条纹，可见度最差（可能分不清条纹）。从可见度最佳到最差，M1移动距离为由和消去K可得二波长差，式中为l1、l2的平均值。因为可见度最差时，M1的位置对称地分布在可见度最佳位置的两侧，所以相邻可见度最差的M1移动距离与的关系为：【实验内容】1．观察等厚、等倾干涉条纹并测量钠光D双线的波长差。2．测波长差。以钠灯为光源，调出等倾圆条纹。且随观察者眼睛的上下左右移动，圆环中心条纹的改

4、变不超过一两个。慢慢转动M2镜位置的粗调手轮，观察干涉条纹的清晰度随光程差变化的情况。熟悉之后，改用M2镜位置的细调手轮调节，记下一系列相联的清晰度为零时M2的位置（共记10个位置）。用逐差法处理数据，求出波长差，并将结果表成的形式。【数据表格与数据记录】32.6124532.9200533.2051033.5077233.7837534.0162334.3967534.6085534.9125535.23552由公式可以求出其波长差。为和的平均值。【小结与讨论】1.2.测钠光波长差时为什么不容易看到完整的同心圆环状条纹？

5、答：要想看到同心圆环条纹必须是等倾干涉，那么就必须要把两个反射板调整完全平行。此外，因为钠光灯毕竟不是单色光源，当光程差超过了波列长度后就不能看到条纹了，所以要注意控制光程差3.总结出快速调节的方法：入射光束在分光镜的第1表面和分束面都会有部分光向M1方向反射，经M1再次反射后，从观察屏上看到的右边光点是由分束面反射，即我们所要的对应光点。透过分束镜的光经M2镜反射后，在补偿片的两个界面会形成两个向观察方向反射的光点，右边第3个光点才是由分束面反射，即我们要找的对应光点。注：1、所有电子版实验报告必须使用统一摸版，内容按统

6、一规定编辑。否则不与受理。学院、班、姓名等用宋体（正文）五号，不要加粗。2、实验名称用宋体（正文）四号，不要加粗。3、其余项目统一用宋体（正文）五号，不要加粗。4、报告内容中出现英文字母或英文单词统一用TimesNewRomar五号，不要加粗。5、报告内容公式统一用Word公式编辑器编写。（插入对象公式3.0）