实验40用迈克尔逊干涉仪测量氦氖激光器波长.docx

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实验40用迈克尔逊干涉仪测量氦氖激光器波长
一、实验目的
，并用它测光波波长

二、实验仪器
氦氖激光器、迈克尔逊干涉仪 (250nm)、透镜、毛玻璃等。
迈克反射来的，因此迈克尔逊干涉仪中
所产生的干涉和 M1′～M2间“形成”的空气薄膜的干涉等效。

本实验用He-Ne激光器作为光源（见图三）
，激光S射向迈克尔逊干涉仪，点光源经平
面镜M1
2
反射后，相当于由两个点光源
1
2
Sˊ是S的等效光
、M
Sˊ和Sˊ发出的相干光束。
源，是经半反射面A所成的虚像。S1
1
2
2
所成的
′是S′经M
′所成的虚像。S′是S′经M
虚像。由图三可知，只要观察屏放在两点光源发出光波的重叠区域内
，都能看到干涉现象。
如果M2
1
1
2
与M′严格平行，且把观察屏放在垂直于
S′和
S′的连线上，就能看到一组明
暗相间的同心圆干涉环，其圆心位于
S1
2
0
0
′S′轴线与屏的交点
P处，从图四可以看出
P处
的光程差
L=2d，屏上其它任意点
P′或P″的光程差近似为
L
2dcos
(1)
式中
为S2′射到P″点的光线与
M2法线之间的夹角。当
2d
cos
k时，为明纹；当
2d
cos
(2k1)/2时，为暗纹。
由图四可以看出，以
P0为圆心的圆环是从虚光源发出的倾角相同的光线干涉的结果，
因此，称为“等倾干涉条纹”。
=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，干涉环中心级次将增高，条纹沿半径向外移动，
即可看到干涉环
从中心“冒”出；反之当
d减小，干涉环向中心“缩”进去。
图三
图四
由明纹条件可知，当干涉环中心为明纹时，
L=2d=kλ。此时若移动
2
M（改变d)，环
心处条纹的级次相应改变，当
d每改变λ/2
距离，环心就冒出或缩进一条环纹。若
M2移动
距离为
d，相应冒出或缩进的干涉环条纹数为
N，则有
.
.
d
N
2
即
2
d
（2）
N
式中d为M2移动前后的位置读数差。实验中只要测出
d和N，即可由（2）式求出波长。
四、实验步骤
-Ne激光器光束大致垂直于
M，在E处放一接收屏，即可看到两排激光光斑，每排
1