mikerson邁克爾遜干涉儀測(cè)量光波波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告.ppt

邁克爾遜干涉儀 測(cè)量光波波長(zhǎng),一實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?了解邁克爾遜干涉儀的結(jié)構(gòu)和干涉條紋的形成原理。 通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加深對(duì)干涉原理的理解。 學(xué)會(huì)邁克爾遜干涉儀的調(diào)整和使用方法。 觀察等傾干涉條紋，測(cè)量激光的波長(zhǎng)。,二實(shí)驗(yàn)儀器,邁干儀的歷史背景 邁克耳遜（ Albert Abrham Michelson ,1852 -1931）,邁克爾遜1852年12月19日出生在普魯士，2歲時(shí)隨父母移民美國(guó)。1907年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予芝加哥大學(xué)的邁克耳遜，以表彰他對(duì)光學(xué)精密儀器及用之于光譜學(xué)與計(jì)量學(xué)研究所作的貢獻(xiàn)。 邁克耳遜是著名的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。他以精密測(cè)量光的速度和以空前精密度進(jìn)行以太漂移實(shí)驗(yàn)而聞名于世。他發(fā)現(xiàn)的以他的名字命名的干涉儀至今還有廣泛的應(yīng)用。 邁克耳遜干涉儀是年美國(guó)物理學(xué)家邁克耳遜和莫雷合作，為研究“以太”漂移實(shí)驗(yàn)而設(shè)計(jì)制造出來(lái)的精密光學(xué)儀器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果否定了以太的存在，解決了當(dāng)時(shí)關(guān)于“以太”的爭(zhēng)論，并為愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)相對(duì)論提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。,二實(shí)驗(yàn)儀器,由于邁克爾遜干涉儀將兩相干光束完全分開(kāi)，它們之間的光程差可以根據(jù)要求作各種改變，測(cè)量結(jié)果可以精確到與波長(zhǎng)相比擬，所以應(yīng)用很廣。 邁克爾遜用干涉儀最先以光的波長(zhǎng)測(cè)定了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)米尺的長(zhǎng)度。因?yàn)楣獾牟ㄩL(zhǎng)是物質(zhì)基本特性之一，是永久不變的，這樣就可以把長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)建立在一個(gè)永久不變的基礎(chǔ)之上。 此外，邁克爾遜干涉儀還被用來(lái)研究光譜線的精細(xì)結(jié)構(gòu)，這些都大大推動(dòng)了原子物理與計(jì)量科學(xué)的發(fā)展，邁克爾遜干涉儀的原理還被發(fā)展和改進(jìn)為其他許多形式的干涉儀器。例如米尺的標(biāo)定及干涉分光工作已改用法布里珀羅干涉儀。但邁克耳遜干涉儀的基本結(jié)構(gòu)仍然是許多干涉儀的基礎(chǔ)。 目前根據(jù)邁克耳遜的基本原理研制的各種精密儀器廣泛用于生產(chǎn)和科研領(lǐng)域。,二實(shí)驗(yàn)儀器,邁克爾遜干涉儀,激光器光源,分光板,補(bǔ)償板,擴(kuò)束鏡,反射鏡M1,反射鏡M2,觀察屏,M2移動(dòng)導(dǎo)軌,三實(shí)驗(yàn)測(cè)量原理,(n2 n1，薄膜上下表面平行),2與 3的光程差為：,加強(qiáng) 明紋,減弱 暗紋,等傾干涉原理,三實(shí)驗(yàn)測(cè)量原理,干涉條紋的級(jí)次K僅與傾角i有關(guān)，點(diǎn)光源S發(fā)出的光線中，具有同一傾角的反射光線會(huì)聚干涉，形成同一級(jí)次圓環(huán)形干涉條紋，稱(chēng)為等傾干涉條紋。,條紋中心處，入射角i=0,對(duì)應(yīng)條紋級(jí)次最高,三實(shí)驗(yàn)測(cè)量原理,邁干儀的干涉原理,單色光源,反射鏡,反射鏡,三實(shí)驗(yàn)測(cè)量原理,三實(shí)驗(yàn)測(cè)量原理,兩相干光束在空間完全分開(kāi)，并可用移動(dòng)反射鏡的方法改變兩光束的光程差.,若中心處為明條紋，則 若改變反射鏡的位置，使中心仍為明條紋，則 只要測(cè)出干涉儀中M1移動(dòng)的距離d,并數(shù)出相應(yīng)的“吞吐”環(huán)數(shù)k,就可求出.,波長(zhǎng)測(cè)量原理,四實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要求,每間隔50條條紋記錄數(shù)據(jù) 用逐差法處理數(shù)據(jù),20為機(jī)械傳遞系數(shù),四實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要求,簡(jiǎn)單求解不確定度 先計(jì)算d的不確定度 再計(jì)算的不確定度 ,五實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),必須了解儀器的操作和使用方法后方可使用。 為了使測(cè)量結(jié)果正確，必須避免引入空程，應(yīng)將手輪按原方向轉(zhuǎn)幾圈，直到干涉條紋開(kāi)始均勻移動(dòng)后，才可測(cè)量。 在調(diào)節(jié)和測(cè)量過(guò)程中，一定要非常細(xì)心和耐心，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)要緩慢、均勻，切忌用力過(guò)猛。 激光不能直射入眼。 輕拿輕放，避免使光學(xué)儀器或元件受到?jīng)_擊或震動(dòng)、摔落。 切忌用手觸摸元件的光學(xué)表面，應(yīng)拿取磨砂面或邊緣。 不能對(duì)著光學(xué)元件說(shuō)話、咳嗽、打噴嚏。 絕對(duì)不許用手觸摸各光學(xué)元件，光學(xué)表面有灰塵或污痕，可用鏡頭紙、丙酮進(jìn)行處理，切忌用手、衣服等。 實(shí)驗(yàn)完畢，數(shù)據(jù)經(jīng)檢查后方可拆除光路，整理儀器，一切復(fù)位。,思考,邁干儀還有沒(méi)有其它的用途？ 邁克耳遜干涉儀的兩臂中便于插放待測(cè)樣品，由條紋的變化測(cè)量有關(guān)參數(shù)，精度高。 在光譜學(xué)中