实验十九迈克尔逊干涉仪的调节和使用解读 联系客服

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实验十九 迈克尔逊干涉仪的调节和使用

预习要求:

1、撰写预习报告,写明实验目的、简要叙述实验原理及方案、画光路图。见教材131-139页。 2、理解等倾等厚干涉理论(干涉现象、等倾等厚干涉原理、公式的物理含义);预习迈克尔逊干涉仪的调节(基本结构、调节方法、读数规则) 3、实验方案三和内容I不作要求。

实验内容:(教材相关内容注意事项)

一、等倾干涉及激光波长的测定

1.将迈克尔逊干涉仪调整为待测状态。

a 调节移动镜和参考镜后面的三个调节螺丝,将屏上观察到的两排亮点一一对应重合(其中各有一个最亮点要重合),使屏上能观察到等倾干涉条纹。

b 调节粗动手轮和参考镜下的两个微调螺丝,使干涉条纹疏密适中,并处于屏的中央位置,并且使移动镜、分光板、补偿板的几何中心和等倾干涉条纹的中心基本在一条直线上。

c 干涉仪调节零点;避免空程 2.定量测量激光波长

旋动微动手轮,每m=50个条纹变化(“陷入”或“冒出”)采集(读取)一次数据,记录数据于表中。(注意标尺和测微鼓轮读数匹配)。

3.用逐差法数据处理,求出平均值及标准差。得出实验结果。

二、观察白光的等厚干涉条纹

1.用激光做光源,找出等光程位置(即将粗调手轮转到条纹最宽) 2.换白炽灯做光源,缓慢调节微调手轮直到出现彩色条纹。 3.记录该位置。观察条纹形状和颜色分布。

数据记录及处理:

1.测量激光波长

单位:mm d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 d11 d12 d13 d14 d15 d16 d17 d18 d19 d20

将数据表中的数据分成2组,采用逐差法进行处理,有

?d11?1?d11?d1,?d12?2?d12?d2,…,?d20?10?d20?d10

数值(绝对值)如下表:

单位:mm ?d11?1 ?d12?2 ?d13?3 ?d14?4 ?d15?5 ?d16?6 ?d17?7 ?d18?8 ?d19?9 ?d20?10

表中数据相对应的干涉条纹变化数N=500。 平均值 ?d?1??di? 12 标准差

??d????d??d?ii?1k2k?k?1?=

激光波长平均值随机误差的极限值为: ??d?3??d? 测量激光波长的公式为

??2|?d|= N激光波长误差基本传递公式为 ???(????d)2= ??d迈克尔逊干涉仪仪器误差限2% ?s???2%? 激光波长的总误差为

??总=????2+???S?2=

结果:??????总? P?99.7%

Er???总??100%?

思考题及实验结果讨论(略)

注意:

1.测量中,微调手轮只能向一个方向移动。