实验40用迈克尔逊干涉仪测量氦氖激光器波长.doc

实验40用迈克尔逊干涉仪测量氦氖激光器波长.doc:..图一izw/jM2i-图二实验40用迈克尔逊干涉仪测量氦氖激光器波长一、 ,•涉现象二、 实验仪器氦氖激光器、迈克尔逊干涉仪(250nm)、透镜、毛坡璃等。迈兑尔逊干涉仪外形如罔一所示。其中反射镜是固定的,\12可以在导轨上前后移动,以改变光程差。反射镜M2的移动采用蜗轮蜗杆传动系统,转动粗调手轮(2)对以实现粗调。M2移动距离的毫米数可在机体侧面的毫米刻度尺(5)上读得。通过读数窗口,在刻度盘(3):转动微调手轮(1)可实现微调,微调手轮的分度值为lX10_4mni。可估读到10_5mm。M,、M2背而各冇3个螺钉町以用來粗调MjU 倾度,倾度的微调是通过调节水平微调(15)和竖直微调螺丝(16)来实现的。|_»湖手轮;2-相手柁:3—Slfffi:«-丝杆喀合蟠母:5-針518LR:6—丝杆:7—18-丝杆75进»«:io—«紧螺丝iU-可动;12-a帝羼;13—觖度相调:1<一固定WMJ15—觖度微Ufli16—秒度微调J17—f>kP2三、。M,、M2足一对精密磨光的平面反射镜。PrP2是厚度和折射率都完全相同的一对平行玻璃板,与M,、M2均成45Q允。P,的一个表面镀奋半反半透膜,使射到其上的光线分为光强度差不多相等的反射光和透射光;P:称为分光板。当光照到?,上时,在半透膜上分成相互垂直的两柬光,透射光(1)射到MP经1^反射后,透过P2,在?,的半透膜上反射后射向E;反射光(2)射到M2,经崦反射后,透过?,射向£。由于光线(2)前后共通过P,三次,而光线(1)只通过—次,有了P2,它们在玻璃中的光程便等了,r是计算这两束光的光程差时,只需计算两朿光在空气中的光程差就可以了,所以p2称为补偿板。当观察者从E处向去吋,除直接看到岭外还看到的像M/。于是(1)、(2)两朿光如同从1^12与^1/反射來的,因此迈克尔逊干涉仪中所产生的千涉'〜MJW“形成”的空气薄膜的干涉等效。-Ne激光器作为光源(见图三),激光S射向迈*尔逊干涉仪,点光源经平面镜M,、1\12反射后,相当子由两个点光源S/和S2'发lli的相干光束。S'是S的等效光源,是经半反射而A所成的虚像。S/是S'经所成的虚像。S2'是S'经1^12所成的虚像。由阁三对知,只耍观察屏放在M点光源发Hi光波的:盤叠区域内,都能看到十涉现象。如果M2与M/严格平行,且把观察屏放在■莨于S/和S2'的连线上,就能看到一组明暗相间的同心岡干涉环,其圆心位于S/S/轴线与屏的交点Pa处,从图四可以看出Po处的光程差△L=2d,屝上其它任意点1^或P"的光程差近似为AL=2dcos(p (1)式中p为S/射到P"点的光线与\12法线之间的夹角。当LLcos识时,为明纹;当2d-cos^=(2k+1)2/2时,为暗纹。由图叫可以看出,以PQ为圆心的圆环是从虚光源发出的倾允相同的光线干涉的结果,因此,称为“等倾干涉条纹”。p=0时光程差最大,即圆心P0处干涉环级次最高,越向边缘级次越低。当d增加时,干涉环屮心级