1、迈克尔逊干涉仪,实验目的 实验原理实验内容,预习要求,实验介绍,迈克尔逊干涉仪是1883年美籍德国物理学家迈克尔逊和莫雷为研究“以太”漂移而设计制造的精密光学仪 器。历史上，迈克尔逊-莫雷实验结果否定了“以太”的存在，为爱因斯坦建立狭义相对论奠定了基础。迈克尔逊因在物理学发展史上的贡献，获得了1907年诺贝尔物理学奖。,迈克尔逊干涉仪实物照片,实验目的,1.了解迈克尔逊干涉仪的结构和调整方法；2.观察等倾干涉条纹的特点和形成条件；3.用迈克尔逊干涉仪测量氦-氖激光的波长。,实验原理,光路图,单 色 光 源,S,p,p,L1,a,b,a1,b1,G1,G2,L2,A,F,a2,b2,M2,M1,
2、M 2,F,S,G1,G2,M2,M1,M2,d,2d,O,R,A,S2,L,由S1S2到屏上任一点A，两光线的光程差为 ：,实验原理,通常,可将式(1)改写成,实验原理,由上图的三角关系，上式可改写为,略去高阶无穷小项，可得,实验原理,当=0时的光程差最大，即圆心所对应的干涉级别最高。转动手轮移动M2，当d增加时，相当于增大了和k相应的角（或圆锥角），可以看到圆环一个个从中心“涌出” ；若d减小时，圆环逐渐缩小，最后“淹没”在中心处。,每“涌出”或“淹没”一个圆环，查当于S1S2的光程差改变了一个波长。设M2移动了d距离，相应地“涌出”或“淹没”的圆环数为N，则有：,实验原理,实验现象,实验
3、内容,1、迈克尔逊干涉仪的调整,粗调：将迈克尔逊干涉仪三个底脚螺丝调平；两个平面 镜后面的调节螺钉松紧适当；镜座上的两个调节螺钉松紧适当；转动粗调手轮，使两个平面镜到 分光板的距离大致相等。,细调：调节激光器使光束水平，并入射到分光板的中心且使入射光与反射光基本重合，仔细耐心轻缓的调节两个平面镜后面的螺钉，使两个平面镜反射到观察屏上的发光最亮点严格重合，此时在观察屏上能够看到很小范围的干涉条纹。说明迈克尔逊干涉仪基本调好。,2、测激光波长,a.在观察屏上找到干涉条纹，中 心固定在明条纹处记下仪器读数,b.条纹每出现100次,分别记下仪器读数,实验内容,读数装置,M1在导轨上由粗动手轮和微动手轮
4、的转动而前后移动。 M1位置的读数为：. (mm) 在mm主尺上读出。,主尺读数： 33mm,粗动手轮：每转一圈可动全反镜移动1mm，读数窗口内刻度盘转动一圈共100个小格，每小格为0.01mm，由读数窗口内刻度盘读出。,粗动手轮读数：0.52mm,读数装置,微动手轮：每转一圈读数窗口内刻度盘转动一格，即M1移动0.01mm，微动手轮有100格，每格0.0001mm，还可估读下一位。 由微动手轮上刻度读出。,微动手轮：0.00246mm,最后读数为：33.52246mm,读数装置,预习要求,1.掌握产生相干波源的方法；2.理解等倾干涉明条纹产生的条件；3.了解迈克尔逊干涉仪的构造和调节方法4.写好实验预习报告， 看懂数据记录表。,
