实验5-5 用迈克尔逊干涉器测量光波的波长

姓名： 班级： 学号： 一． 实验器材：

迈克尔逊干涉仪、He-Ne激光。

二． 实验目的：

1. 了解迈克尔逊干涉仪的构造及设计原理，掌握调节方法； 2. 利用点光源产生的同心圆干涉条纹测定单色光的波长。 三． 实验原理 如图所示：

当

M2M1时，即

M'2平行于

M1，若光以同一倾角入射在2dcos

M'2和

M1上，射出形成两

束相互平行的相干光，其光程差为：

d固定时，可看出倾角相同方向上两相干光光程差均相等。具有相等的各方向形成一

圆锥面，因此在无穷远处形成等倾干涉条纹呈圆环形，这是眼睛对无穷远调焦就可以看到一系列同心圆。越小，干涉圆环直径越小，它的级次k越高。圆心处0，cos值最大，这时有

2dk

所以圆心处级次最高。

当使d增加时，圆心的干涉级次越来越高，就看到圆环一个一个从中心冒出来；反之，就看

到圆环一个一个从中心缩进去；每当d增加或减少2，就会冒出或缩进一个圆环。因此，若测出移动的距离d和冒出（或缩进）圆环数N，就可以求出波长为

2dN

四．

实验步骤：

1. 选择仪器，观察屏E的背面可以观察到等倾干涉圆环条纹，若条纹不够圆或者中心发生

偏转，微调2. 记录起点处3. 通过调节

MM2处的轻度微调螺丝，使条纹变圆且居中； 镜的位置；

M1M12处的轻度微调螺丝，每冒出或缩进50个圆环（中央亮斑最大）记录一次

镜的位置，连续测8次，用逐差法处理实验数据。

4. 五． 实验数据记录

次数 M10 di50 36.02460 250 36.08709 0.06249 100 36.03041 300 36.09392 0.06351 0.063296 150 36.04638 350 36.10988 0.06350 200 36.06228 400 36.12570 0.06342 镜的位置次数 35.99872 200 M1镜的位置di1 36.06228 0.06356 ddi1di d

六．

数据处理与分析

（1）平均波长：

2dN20.06329610200736.329610(m)7

（2）He-Ne激光波长：

o6.32810(m)（3）不确定度的计算：

n(dsi1id)2n18(0.063560.063296)...(0.063420.063296)51224.53107

 510(m)仪s2 仪1252

23.710(m)9

（4）结果表达式：(6.32960.037)10(m)

Er(o)100%0.025%7（5）相对误差：

o

（6）实验结果分析：由于相对误差为0.025%，说明结果基本符合实验要求。