1、姓名：王梦 班级：应用物理10-1 学号：3110130101041法布里- 珀罗干涉仪测定钠黄光双线波长差一、实验目的1了解F-P 干涉仪的结构特点。2测定钠双线波长差。3熟悉等倾干涉和多光束干涉的基本概念。二、实验原理图一：法布里-珀罗干涉仪实验简图法布里-珀罗干涉仪是由两块内表面镀有高反射膜（介质膜或金属膜）的相互平行的高平面度玻璃板或石英板组成，在内表面之间形成多次反射以产生多光束之间的干涉。若有一定光谱宽度的单色扩展光源发出的发散光照明法布里珀罗干涉仪，则在干涉仪后面透镜 的焦面上将形成一系列细锐的等倾亮条纹L，若透镜 的光轴和干涉仪的板面垂直 L，则在透镜焦面上形成一组同心圆亮条纹
2、。通常，多光束情况下观察透射光条纹，条纹细而锐，波长差非常小的两条光谱线的同级条纹角半径稍有不同而能清晰地被分开，从而能直接进行测量。所以，F-P干涉仪是一种高分辨率的光谱仪器，常用于研究谱线的精细结构。和等倾干涉条纹类似，经一次往返后两光线光程差满足：(1)mdcos2姓名：王梦 班级：应用物理10-1 学号：3110130101042时两光干涉出现极值，其中 为两镜面间距离。d类比迈克尔逊干涉仪，如果两镜面间距离变化，则视场中心会出现条纹吞进或者吐出的现象，考虑中心附近，如果镜面间距离改变 ，中心就会吞进或d者吐出条纹，吞进或吐出条纹个数为 ，则满足：N(2)2d如果入射光源中包含不同光波
3、长，则在改变镜面间距过程中不同波长的光吞进或者吐出条纹情况是不一样的，如果光源中含有两波长差很小的两种光，则在小范围改变透镜间距时看不到双线之间的相对移动，但在较大范围内改变透镜间距，就能清晰看到双线间的相对移动，具体移动如图二所示， 产生的1亮纹用实线表示， 产生的亮纹用虚线表示（设 ）。假设开始观察双线212如（a）所示，由上面分析可知，随着两镜面间距离变化，双线之间会产生相（a）（b）（c）（d）（a）图二：改变F-P干涉仪两镜面间距时钠双线干涉条纹图样变化说明图对移动，镜面间距改变到某一时刻就会出现如图（b ）所示的 产生的条纹恰好在 产生的条纹正中间21，此时整个视场看不到双线结构。
4、继续由b经过c、 d、a 到b的变化，就要镜面间距改变满足 两波长光都吞进或者吐出整数个条纹，镜面间距改变的最小12值满足 吞进或者吐出 个条纹， 吞进或者吐出 个条纹，此时镜面间1N21N距改变 满足：d姓名：王梦 班级：应用物理10-1 学号：311013010104312Nd21由此可以得到：(3)ddNd22)1(211 所以，最终双线差等于：(4)d2实验过程中，人眼判断等间距看不到双线情况的（b）状态最灵敏，所以实验过程中一般都是测量满足图二中干涉条纹从（b）再次到（b）的镜面改变距离，从而依据公式(4)精确求出 。（钠 ）5893三、数据处理与结论数据处理:标尺上的读数（mm）大齿轮上的读数（0.01mm）小齿轮上的读数（0.0001mm）总读数（mm）3 8 25.2 d1=3.082523 37 19.7 d2=3.371933 66 49.9 d3=3.664993 94 80.1 d4=3.94801=(d4-d2)+(d3-d1)/4=(3.39801-3.37193)+(3.66499-d3.08252)/4=0.28804mm=(5893)2/(20.28964107)=5.995
