Question

利用迈克尔逊干涉仪测玻璃的折射率

利用迈克尔逊干涉仪测玻璃的折射率的实验报告

Answer 1

［实验一］ 用激光照明的迈克耳逊干涉仪

一、实验目的

1、掌握迈克耳逊干涉仪的工作原理并学会调整迈克耳逊干涉仪；
2 了解在激光照明条件下迈克耳逊干涉仪所形成的干涉条纹的特征。
22、

二、实验内容

1、调整迈克耳逊干涉仪并观察其产生的等倾及等厚条纹形态；
2 学会采用迈克耳逊干涉仪测量准单色光的波长。
22、

三、实验仪器

激光照明的迈克耳逊干涉仪一台（含其附件）

四、迈克耳逊干涉仪的原理

迈克耳逊干涉仪的原理光路如图1－1所示。
光源S发出的光首先到达分光板 ， 的第二
G G
1 1

个折射面上涂有半反半透膜层，入射光将在分光面上
同时发生反射及折射，形成1、2两支光路，1光路经
由反射镜M反射、G透射进入观察系统；2支光路
1 1

经补偿板 透射、反射镜 反射及 的分光面反
G M G
2 2 1

射之后进入观察系统，1、2两支光路相遇发生干涉通
过观察系统即可观察到干涉条纹。
当采用扩展光源时将形成定域条纹，若此时两个
反射镜M, M 相平行，则形成定域于无限远的等倾
1 2

干涉条纹；若M, M 之间有一小的夹角，则将产生
1 2

等厚条纹，条纹定域在倾斜反射镜附近。反射镜
M, M 可以借助于微动鼓轮在精密导轨上前后移
1 2

动，当前后移动反射镜改变 的位置时，将改变虚
M
2

平板（或虚楔板）的厚度，条纹将发生移动。 图 1－1
当采用的是点光源照明的条件下（诸如本次实验），将产生非定域条纹，只要在两只光
路重叠的空间里都能产生干涉条纹，因此不用任何成像元件只用一个白屏就能够看见干涉条

纹。可见当采用激光点光源照明时比较容易观察到干涉现象。

五、测量步骤

１、首先接通激光器的电源开关，用激光束照明迈克耳逊干涉仪，调整激光管的高低位
置，以便使激光将束能进入系统。
２、固定反射镜M的位置，调整反射镜M 后的三个粗调螺钉，使两个反射镜基本垂
1 2

直（或M基本平行于M ），此时在观察屏上可以观察到弧状的条纹，如果条纹很密，通过?
1 2

继续调节反射镜M 后的三个粗调螺钉能够使条纹变疏并使条纹成圆形并令环的中心处于视
2

场的中心位置处。
３、转动反射镜 附近的测微鼓轮，反射镜 将发生前后的移动，此时观察屏上
M M
2 2

的条纹将随着反射镜M 的移动不断的收缩或者冒出，令视场中心的条纹是亮条纹（或暗条
2

纹），此时读出测微鼓轮上的读数a；然后再转动测微鼓轮，数出冒出（或收缩）的条纹数
1

为N?20 个，再次读出测微鼓轮上的读数a ，则两次读数之差即为反射镜M 移动的距离
2 2

?h。
?
４、利用公式?h? N就能够求出激光的波长。
2
５、如此反复测量5次取其平均值。

六、思考题

1、激光照明的迈克耳逊干涉仪实验与用扩展光源照明的迈克耳逊干涉仪实验室内有何

不同？

2、扩展光源照明的迈克耳逊干涉仪中，补偿板的作用？

测出波长后，就可以求n了。