实验七迈克尔逊干涉仪的调节与使用(预习报告)

实验七：迈克尔逊干涉仪的调节与使用

［实验目的］

1.了解迈克尔逊干涉仪的结构、原理及调节和使用方法。 2.测量单色光He-Ne激光的波长。

［实验仪器］迈克尔逊干涉仪 Hｅ－Ｎｅ激光器 ［实验原理］

光程差为

2dcos

第k级条纹对应的入射角应满足条件

k 亮纹

(k = 0,1,2,…) 2dcos k

(2k 1) 暗纹 2

［实验内容］

1.迈克尔逊干涉仪的调整

(1)先调底脚螺钉使导轨水平，再调M1使处于主尺30mm-35mm处,使M1与M2

到G1的距离大致相等。

(2)点亮He-Ne激光器，调节其高度及位置，使光束通过G1经M1、M2反射后落到光屏E上，呈现两组分立的光斑。调节M1和M2镜的螺钉，改变M1、M2的方位，使屏上两组光斑对立重合(主要是最亮两点重合)。这样M1′与M2就大致平行，在视场中就可见到干涉条纹。

2.测定He-Ne激光波长

(1)按前步骤，将扩束后激光束按图2的方向照射到分束板G1上 ，这时可看到干涉条纹。

(2)仔细调节水平和垂直的拉簧螺钉，使干涉条纹呈圆环状。

(3)调节粗调手轮与微调手轮刻度相匹配，沿同一方向转动微调手轮，当有圆形条纹冒出或湮没时，将微调手轮沿原方向调至零，再调粗调手轮。

(4)测量时选择能见度较好、中心为亮斑或暗斑的干涉花样，记下M1镜的初始位置读数d0，继续沿原方向转动微调手轮，每隔50个条纹记一次读数d，连续450个条纹，测得10组数据，取环纹改变量ΔN=250条，根据式（1）的关系，用逐差法处理数据求得。

［实验数据处理］

表1 迈克尔逊干涉仪测量数据 i

测量结果：=

n

= nm

标

λ

标

=632.81nm Er =｜λ-λ｜/λ

标

×100%=

［思考题］

1.怎样调节等倾干涉条纹并使大小合适、环心在视场的中央？ 2.实验测量结果中误差主要来源那些方面，其影响有多大？

3、调节迈克尔逊干涉仪时看到的亮点为什么是两排而不是两个?两排亮点是怎样形成的?