麥可遜干涉儀的調整和使用實驗的資料怎麼處理啊!?要詳細點的

時間 2021-08-14 02:16:21

1樓:齊品達真好吃

g1和g2是兩塊平行放置的平行平面玻璃板,它們的折射率和厚度都完全相同。g1的背面鍍有半反射膜,稱作分光板。g2稱作補償板。

m1和m2是兩塊平面反射鏡,它們裝在與g1成45º角的彼此互相垂直的兩臂上。m2固定不動,m1可沿臂軸方向前後平移。

由擴充套件光源s發出的光束,經分光板分成兩部分,它們分別近於垂直地入射在平面反射鏡m1和m2上。經m1反射的光回到分光板後一部分透過分光板沿e的方向傳播,而經m2反射的光回到分光板後則是一部分被反射在e方向。由於兩者是相干的,在e處可觀察到相干條紋。

光束自m1和m2上的反射相當於自距離為d的m1和m2ˊ上的反射,其中m2ˊ是平面鏡m2為分光板所成的虛像。因此,麥可遜干涉儀所產生的干涉與厚度為d、沒有多次反射的空氣平行平面板所產生的干涉完全一樣。經m1反射的光三次穿過分光板,而經m2反射的光只通過分光板一次,補償板就是為消除這種不對稱性而設定的。

雙光束在觀察平面處的光程差由下式給定:

δ=2dcosi

式中:d是m1和m2ˊ之間的距離,i是光源s在m1上的入射角。

麥可遜干涉儀所產生的干涉條紋的特性與光源、照明方式以及m1和m2之間的相對位置有關。

2樓:匿名使用者

【實驗名稱】麥可遜干涉儀的調整與使用

【實驗目的】

1.了解麥可遜干涉儀的干涉原理和麥可遜干涉儀的結構,學習其調節方法;

2.調節非定域干涉、等傾干涉、等厚干涉條紋,了解非定域干涉、等傾干涉、等厚干涉的形成條件及條紋特點;

3.利用白光干涉條紋測定薄膜厚度。

【實驗儀器】

麥可遜干涉儀(20040151),he-ne雷射器(20001162),擴束物鏡

【實驗原理】

1. 麥可遜干涉儀

圖1是麥可遜干涉儀的光路示意圖

g1和g2是兩塊平行放置的平行平面玻璃板,它們的折射率和厚度都完全相同。g1的背面鍍有半反射膜,稱作分光板。g2稱作補償板。

m1和m2是兩塊平面反射鏡,它們裝在與g1成45º角的彼此互相垂直的兩臂上。m2固定不動,m1可沿臂軸方向前後平移。

由擴充套件光源s發出的光束,經分光板分成兩部分,它們分別近於垂直地入射在平面反射鏡m1和m2上。經m1反射的光回到分光板後一部分透過分光板沿e的方向傳播,而經m2反射的光回到分光板後則是一部分被反射在e方向。由於兩者是相干的,在e處可觀察到相干條紋。

光束自m1和m2上的反射相當於自距離為d的m1和m2ˊ上的反射,其中m2ˊ是平面鏡m2為分光板所成的虛像。因此,麥可遜干涉儀所產生的干涉與厚度為d、沒有多次反射的空氣平行平面板所產生的干涉完全一樣。經m1反射的光三次穿過分光板,而經m2反射的光只通過分光板一次,補償板就是為消除這種不對稱性而設定的。

雙光束在觀察平面處的光程差由下式給定:

δ=2dcosi

式中:d是m1和m2ˊ之間的距離,i是光源s在m1上的入射角。

麥可遜干涉儀所產生的干涉條紋的特性與光源、照明方式以及m1和m2之間的相對位置有關。

2.等傾干涉

如下圖所示,當m2與m1嚴格垂直,即m2ˊ與m1嚴格平行時,所得干涉為等傾干涉。干涉條紋為位於無限遠或透鏡焦平面上明暗的同心圓環。干涉圓環的特徵是:

內疏外密。由等傾干涉理論可知:當m1、m2′之間的距離d減小時,任一指定的k級條紋將縮小其半徑,並逐漸收縮而至中心處消失,即條紋「陷入」;當d增大,即條紋「外冒」,而且m1與m2′的厚度越大,則相鄰的亮(或暗)條紋之間距離越小,即條紋越密,越不易辨認。

每「陷入」或「冒出」乙個圓環,d就相應增加或減少λ/2的距離。如果「陷入」或「冒出」的環數為n,d的改變量為δd,則:δd=n*λ/2

則:λ=2δd/n

若已知δd和n,就可計算出λ。

i2a1

i1b1

【實驗內容及步驟】

(一)調整麥可遜干涉儀,觀察非定域干涉、等傾干涉的條紋

① 對照實物和講義,熟悉儀器的結構和各旋鈕的作用;

② 點燃he—ne雷射器,使雷射大致垂直m1。這時在屏上出現兩排小亮點,調節m1和m2背面的三個螺釘,使反射光和入射光基本重合(兩排亮點中最亮的點重合且與入射光基本重合)。這時,m1 和m2大致互相垂直,即m1/、m2大致互相平行。

③ 在光路上放入一擴束物鏡組,它的作用是將一束雷射匯聚成乙個點光源,調節擴束物鏡組的高低、左右位置使擴束後的雷射完全照射在分光板g1上。這時在觀察屏上就可以觀察到干涉條紋(如完全沒有,請重複上面步驟)再調節m1下面的兩個微調螺絲使m1/、m2更加平行,屏上就會出現非定域的同心圓條紋。

④ 觀察等傾干涉的條紋。

(二)測量he—ne雷射的波長

① 回到非定域的同心圓條紋,轉動粗動和微動手輪,觀察條紋的變化:從條紋的「湧出」和「陷入」說明m1/、m2之間的距離d是變大?變小?

觀察並解釋條紋的粗細、疏密和d的關係。

② 將非定域的圓條紋調節到相應的大小(左邊標尺的讀數為32mm附近),且位於觀察屏的中心。

③ 轉動微動手輪使圓條紋穩定的「湧出」(或「陷入」),確信已消除「空回誤差」後,找出乙個位置(如剛剛「湧出」或「陷入」)讀出初始位置d1。

④ 緩慢轉動微動手輪,讀取圓條紋「湧出」或「陷入」中心的環數,每50環記錄相應的d2、d3、d4……

⑤ 反方向轉動微動手輪,重複②、③記錄下「陷入」(或「湧出」)時對應的di/。

⑥ 資料記錄參考表(如上),按公式計算出he—ne雷射的波長。用與其理論值相比較得出百分差表示出實驗結果。

【注意事項】

1、 任何光學面不得用手摸,如需要用鏡頭紙輕輕擦拭。

2、 本實驗的重點和難點是粗調即步驟③,需反覆調節m1和m2背面的三個螺釘,但必須均勻調節,否則會造成儀器的損壞。

由於麥可遜干涉儀的測量精度較高,反方向轉動微動手輪測量另一組資料時,一般需要轉動20多圈方可消除「空回誤差」,這時也可直接反方向轉動粗動手輪達到消除「空回誤差」的目的

【資料記錄】

1.測量he—ne雷射的波長:

ki湧 出

陷 入

di(mm)

δdi(mm)

di/(mm)

δdi/(mm)

k054.74382

54.54123

k0+50

54.76163

54.52504

k0+100

54.77705

54.50927

k0+150

54.79326

54.49211

k0+200

54.80939

54.47658

k0+250

54.82480

54.45958

【資料處理】

可通過逐差法求he-ne雷射的波長

湧出陷入

百分誤差:

3樓:

先粗調水平,調節分束板,使經m1反射的光線演原路返回,此時毛玻璃屏上出現兩排光點,每排四個,調節m2後的拉簧使每排中最亮的兩個光點重合,加上擴束鏡,此時可以在毛玻璃屏上看到干涉條紋,調節圓心至視場**

麥可遜干涉儀中為什麼當d增加條紋冒出

因為邁克耳遜干涉儀用的是等傾干涉,干涉級最大,鏡子像光程差減小的方向移動的時候,光程差減小,所以原來大干涉級的地方被小干涉級代替了,所以 是最大干涉級,被邊上小於他的干涉級替代,所以邊上的條紋陷入中心了。相反,你是增大兩者距離,過程剛好相反,所以是向外冒,還有不明白處,可追問!麥可遜干涉儀工作原理。...

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個人覺得把 這個有點難比了 戰車是搞金屬樂的 樓上無疑是住的太背了 戰車的金屬樂風靡歐洲 戰車2004年就踏上了莫斯科 說實話 為之瘋狂的金屬樂非戰車啊 傑克遜的領域是創新 他創新了乙個時代 戰車帶領了乙個時代 不太好比 至於說傑克遜完勝 估計您小學沒畢業 勉強會敲出幾個字 所以看在你勉強敲出這幾個...