高中物理奧林匹克競(jìng)賽復(fù)賽實(shí)驗(yàn)考核課件實(shí)驗(yàn)二十一邁克耳遜干涉儀

摘要幻燈片實(shí)驗(yàn)二十一邁克耳遜干涉儀1/4/20251實(shí)驗(yàn)二十一邁克耳遜干涉儀

邁克耳遜干涉儀是一種分振幅干涉裝置，著名的邁克耳遜—莫雷實(shí)驗(yàn)證實(shí)了以太不存在。利用邁克耳遜干涉儀還有人做過光譜線精細(xì)結(jié)構(gòu)研究實(shí)驗(yàn)和光譜線的波長(zhǎng)與標(biāo)準(zhǔn)米長(zhǎng)度比較等實(shí)驗(yàn)。以邁克耳遜干涉儀為基礎(chǔ)人們組成了一系列精密測(cè)量?jī)x器，至今已應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。1/4/20252實(shí)驗(yàn)二十一邁克耳遜干涉儀【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?．掌握測(cè)量光源波長(zhǎng)的方法。2．掌握邁克耳遜干涉儀的調(diào)節(jié)方法，觀察等傾干涉、等厚干涉條紋?！緦?shí)驗(yàn)裝置】邁克耳遜干涉儀擴(kuò)束鏡激光管激光電源1/4/20253實(shí)驗(yàn)二十一邁克耳遜干涉儀【實(shí)驗(yàn)原理】一、等厚干涉和等傾干涉1/4/20254實(shí)驗(yàn)二十一邁克耳遜干涉儀【實(shí)驗(yàn)原理】一、等厚干涉和等傾干涉1/4/20255實(shí)驗(yàn)二十一邁克耳遜干涉儀【實(shí)驗(yàn)原理】二、邁克耳遜干涉儀光束從S發(fā)出，經(jīng)過擴(kuò)束鏡L后，形成直徑為3～4厘米的光束，經(jīng)過分光板G1后，分成振幅相等的兩束光，一束光在半透膜處反射后向平面鏡M1傳播，遇平面M1后折回，另一束光透過半透膜向平面鏡M2傳播，遇到平面鏡M2后反射折回，兩光束再次經(jīng)過半透膜時(shí)，形成了光程差。1/4/20256實(shí)驗(yàn)二十一邁克耳遜干涉儀【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1．調(diào)節(jié)邁克耳遜干涉儀。打開激光器電源，調(diào)整He-Ne激光器激光的出射方向，在毛玻璃屏上觀察分光板上有幾個(gè)像點(diǎn)，適當(dāng)移動(dòng)邁克耳遜干涉儀和調(diào)節(jié)平面鏡背后的螺絲，使毛玻璃屏上能看到兩組像相重合。放入擴(kuò)束鏡，觀察毛玻璃屏上出現(xiàn)的現(xiàn)象，細(xì)致地調(diào)節(jié)平面鏡背后的螺絲，直到M1和M2’?嚴(yán)格平行，在屏上出現(xiàn)等傾干涉條紋。2．測(cè)量He-Ne激光器發(fā)出的激光波長(zhǎng)。通過微調(diào)旋鈕移動(dòng)M1，觀察等傾條紋陷入或者冒出100條，記下平面鏡M1的兩次位置d1

和d2

，重復(fù)三次，計(jì)算光波長(zhǎng)。3．觀察等厚干涉條紋。調(diào)節(jié)平面鏡后的螺絲，使M1和M2’之間形成很小的夾角，觀察平行的等間距的等厚干涉條紋。1/4/20257實(shí)驗(yàn)二十一邁克耳遜干涉儀【預(yù)習(xí)思考題】1．試估計(jì)一下，對(duì)于某一單色紅光作為光源，觀察其等傾干涉條紋，當(dāng)干涉條紋陷入300條時(shí)，平面鏡M1在軌道上移動(dòng)的距離有幾位有效數(shù)字？2．試分別求出三種光源的相干長(zhǎng)度。3．從原理上說，測(cè)量鈉光精細(xì)結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)相鄰兩次最清晰與相鄰兩次最模