迈克耳逊干涉仪Pb06210113王心实验目的：了解迈克尔逊干涉仪的原理，结构和调节方法，观察非定域干涉条纹，测量氦氖激光的波长，并增强对条纹可见度和时间相干性的认识。实验仪器：此次实验用到的仪器主要有迈克尔孙干涉仪、半导体激光器和扩束镜。实验原理：迈克尔孙干涉仪是利用分振幅的方法产生双光束而实现干涉的，其光路如图所示。由于分光镜反射面的作用，光自M1和M2的反射相当于自M1和M2´（M2通过分光镜反射面在M1附近形成的虚像）的反射，即光在迈克尔孙干涉仪中产生的干涉与厚度为d的空气膜产生的干涉等效。M1∥M2´时形成等倾干涉，此时入射角为i的各光束自M1和M2´反射后相干形成亮条纹的条件是：光程差Δ=2dcosi=kλ⑴式中k为干涉条纹的级次。入射角i=0时有：2d=kλ⑵调节M1的轴向位置，M1和M2´间的距离d将发生变化，圆心处干涉条纹的级次随之改变，当观察者的目光注视圆心处时将会看到干涉条纹不断“冒出”或“缩进”。根据⑵式，只要能从迈克尔孙干涉仪上读出始末二态反射镜M1移动的距离Δd并数出在这期间干涉条纹变化（冒出或缩进）的条纹数Δk，就可以计算出光波的波长：λ=2Δd/Δk⑶M1和M2´不完全平行而有一个很小的夹角时形成等厚干涉，此时式⑶近似成立。严格地讲只有程差Δ=0时，所形成的一条直的干涉条纹才是等厚条纹，不过靠近Δ=0附近的条纹，倾角的影响可略去不计，故也可以看成等厚条纹。实验内容：1.调节迈克尔孙干涉仪；2.利用等倾干涉条纹的“吞吐”测量半导体激光的波长；3.观察等厚干涉的变化。数据记录：1、观察非定域干涉条纹M1----------M2’M1----------M2’M1--------M2’M1----------M2’M1----------M2’M1----------M2’光程差变化减小减小减小减小减小减小园环吞吐吞吞吞吞吞吞定性画出干涉图像2、测量He-Ne激光波长n050100150200h(cm)34.0000033.9814233.9656033.9497833.9339225030035040045033.9180833.9023733.8865033.8708133.85492数据处理：根据数据记录1中的数据有△n=250250250250250△h=|(cm)0.081920.079050.079100.078970.07900λ=2Δh/Δn由以上数据有λ(cm)6.5536×6.5536×6.3280×6.3176×6.3200×所以＝＝＝6.3686cmλ的标准差==1.0347cmA类不确定度===4.6274cmB类不确定度==3.3333cm所以λ的不确定度是===6.2401cm所以λ＝（6.36860.0624）cm思考题：从图中看，如果把干涉仪中的补偿板B去掉，会影响到哪些测量？哪些测量不受影响？答：h会受到影响，但是△h不会受影响，n也不受影响，所以所得λ也不受影响。
