物理实验迈氏干涉仪省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

北京化工大学北京化工大学用迈克尔逊干涉仪用迈克尔逊干涉仪测单色光波长测单色光波长北京化工大学物理教学试验中心第1页用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长n1.在当今技术中，对于长度测量，最准确方法是利用光干涉现象进行测量；n2.迈克尔逊干涉仪是1883年美国物理学家迈克尔逊与合作者莫雷为研究“以太漂移”而设计制造精密光学仪器。这是一个最重大否定性试验，它动摇了经典物理学基础；n3.19诺贝尔物理学奖授予美国芝加哥大学迈克尔逊（Albert Abraham Michelson），以表彰他对光学精密仪器及用之于光谱学与计量学研究所作贡献。北京化工大学物理教学试验中心第2页用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长试验目标：试验目标：1.了解迈克尔逊干涉仪结构及调整和使用方法；2.掌握等倾干涉和等厚干涉原理；3.观察等倾干涉条纹、等厚干涉条纹和白光干涉 条纹；4.利用迈克尔逊干涉仪测定He-Ne激光器红光波长。北京化工大学物理教学试验中心第3页用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长北京化工大学物理教学试验中心第4页用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长北京化工大学物理教学试验中心第5页用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长北京化工大学物理教学试验中心第6页用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长n依据试验原理可知，假如d减小或增大半个波长时，光程差L就减小或增大一个整波长，对应就有一条条纹“缩进”中心或从中心“冒出”。即 d=N/2 利用干涉仪精密测量长度基本原理利用干涉仪精密测量长度基本原理 北京化工大学物理教学试验中心第7页用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长北京化工大学物理教学试验中心第8页用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长北京化工大学物理教学试验中心第9页用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长试验内容：试验内容：1.调整光路；2.观察等倾干涉条纹，并利用等倾干涉条纹测定He-Ne激光器红光波长；3.观察等厚干涉条纹；4.观察白光干涉条纹。北京化工大学物理教学试验中心第10页用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长数据处理要求：数据处理要求：1.统计等倾干涉条纹、等厚干涉条纹和白光干涉条纹形状及颜色分布；2.利用逐差法计算出He-Ne激光器红光波长，并与标准值（0=632.8nm）进行比较。北京化工大学物理教学试验中心第11页用迈克尔逊干涉仪测用迈克尔逊干涉仪测 单色光波长单色光波长需要注意问题北京化工大学物理教学试验中心第12页用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 需要注意问题需要注意问题水平调整（目测）水平调整（目测）1.光源水平调整2.仪器水平调整北京化工大学物理教学试验中心第13页用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 需要注意问题需要注意问题入射角度调整入射角度调整1.光源调整（目测）2.M1镜调整北京化工大学物理教学试验中心第14页用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 需要注意问题需要注意问题零点调整零点调整原理原理北京化工大学物理教学试验中心第15页用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长几个需要注意问题几个需要注意问题零点调整零点调整步骤步骤1.观察干涉条纹是否运动（冒出或缩进）；2.按条纹运动方向调整微调手轮，将其零刻度对准刻度线；3.以一样旋转方向，将粗调手轮任意刻度对准刻度线。北京化工大学物理教学试验中心第16页用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 等倾干涉调整等倾干涉调整n在光源与仪器均水平，且入射角度调整完好情况下，在仪器毛玻璃屏上将看到两组光点，调整仪器M2后螺丝将光点中最亮调至重合。北京化工大学物理教学试验中心第17页用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长等倾干涉调整等倾干涉调整n在入射光路上放置扩束镜，并使经扩束后光均匀地照射在G1中央，则在仪器毛玻璃屏上可见等倾干涉条纹。条纹大小、粗细能够经过调整仪器粗调手轮进行调整。北京化工大学物理教学试验中心第18页用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长等厚干涉调整等厚干涉调整n在等倾干涉条纹基础上，调整拉簧螺母，可将等倾干涉条纹圆心移动到视场边缘，此时在视场可见一簇弯曲条纹，然后旋转粗调手轮，当M1与M2交点进入视场范围时可见一簇平行且间距相等直条纹。北京化工大学物理教学试验中心第19页用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 白光干涉条纹调整过程（白光干涉条纹调整过程（）类似于单色光等厚干涉条纹调整方法，旋转粗调手轮，将视场中弯曲条纹调至曲率半径极大后，用白炽灯为光源，以相同旋转方向继续旋转微调手轮，当M1与M2交点进入视场时，可见彩色条纹。北京化工大学物理教学试验中心第20页用迈克尔逊干涉仪测单色光波长用迈克尔逊干涉仪测单色光波长 白光干涉条纹调整过程（白光干涉条纹调整过程（）旋转粗调手轮将视场中干涉圆环调至极大，然后调整拉簧螺母，可将等倾干涉条纹圆心移动到视场边缘，此时在视场可见一簇弯曲粗条纹，若继续旋转粗调手轮，可见此条纹在继续向圆心方向缩进，此时改用白炽灯为光源，以相同旋转方向继续旋转微调手轮，当M1与M2交点进入视场时，可见彩色条纹。北京化工大学物理教学试验中心第21页