球王会官方迈克尔逊干与仪试验报告思考题

　　迈克尔逊干与仪试验报告思考题“迈克尔逊干与仪”试验报告 迈克尔逊干与仪是美国物理学家迈克尔逊(A.A.Michelson)发明的。1887 垂暮克尔逊和莫雷(Morley)否定了“以太”的存 在，为爱因斯坦的狭义相对论供给了试验根据。迈克尔逊用 镉红光波长作为干与仪光源来丈量规范米尺的长度，建立了 以光波长为基准的肯定长度规范，即1m=1 553 164．13 红线的波长。在光谱学方面，迈克尔逊发现了氢光谱的精细结构以及水银和铊光谱的超精细结构，这一发现在现代原子 理论中起了严重效果。迈克尔逊还用该干与仪丈量出太阳系 以外星球的巨细。 因发明精细的光学仪器，和用以进行光谱学和衡量学的研讨，并精细测出光速，迈克尔逊于 1907 年取得了诺贝尔物 理学奖。 迈克尔逊干与仪、He-Ne激光器、钠光灯、扩束镜 是迈克尔逊干与仪光路图，点光源S宣布的光射在分 光镜G1，G1 右外表镀有半透半反射膜，使入射光分红强度 持平的两束。反射光和透射光别离笔直入射到全反射镜 M1 和M2，它们经反射后再回到G1 的半透半反射膜处，再别离 经过透射和反射后，来到调查区域E。如抵达E G2为补偿扳，它与G1 为相同资料，有相同的厚度，且平 行装置，意图是要使参与干 涉的两光束经过玻璃板的次数持平，波阵面不会产生横向平移。 M1为可动全反射镜，背部有三个粗调螺丝。 M2为固定全反射镜，背部有三个粗调螺丝，旁边面和下面 有两个微调螺丝。 可动全反镜在导轨上可由粗动手轮和微动手轮的滚动而前后移动。可动全反镜方位的读数为： （2）粗动手轮：每转一圈可动全反镜移动1mm，读数 窗口内刻度盘滚动一圈共100 个小格，每小格为0.01mm， 由读数窗口内刻度盘读出。 （3）微动手轮：每转一圈读数窗口内刻度盘滚动一格，即可动全反镜移动 0.01mm，微动手轮有 100 格，每格 0.0001mm，还可估读下一位。由微动手轮上刻度读出。 留意螺距差的影响。 3.He-Ne激光器激光波长测验原理及办法 光程差为：?2dcos? 时的光程差δ最大，即圆心所对应的干与级 别最高。滚动手轮移动M1，当d 添加时，相当于增大了和k 相应的θ 角（或圆锥角），能够看到圆 减小时，圆环逐步缩小，最终“吞没”在中心处。 每“冒”出或“缩”进一个干与环，相应的光程差改动了一个波长，也便是M1 与M2’之间间隔 若将M1与M2 ’之间间隔改动了d时，调查到N 个干与环改动，则 从条纹最明晰到条纹消失因为M1移动所附加的光程差： Lm?k?2?(k?1 2)?钠双线.测He-Ne激光的波长 (1)激光直接照射到分光板中部，调整调理螺丝使调查屏上的最大最亮的2 个反射点严厉重合。 (2)放入扩束镜,使光斑均匀地射到分光板上，调理拉簧螺丝，使屏上呈现的圆环的圆心移动到调查屏中心。 (3)调理微调鼓轮向一个方向滚动几圈，当看到调查屏上有条纹吞吐了,记载M1 的初试方位d1。 (4)持续滚动微调鼓轮，每吞吐50个条纹记载一次 M1 方位,接连记载8 组数据。 (1)点亮钠光灯，使光源与分光板等高而且坐落分光板和M2 镜的中心连线的延伸线上。滚动粗调手轮，使M1 和M2 至G1 的间隔大致持平。 (2)取下并悄悄放置好调查屏，直接用眼睛调查。细心调理M2 后边或下方的调理螺丝，应能看到钠光的等倾条纹。 (3)滚动粗调手轮，找到条纹变含糊方位，调好标尺零点。用微调手轮持续慢慢移动 M1，一起细心调查至条纹反衬度 最低时记下 M1 的方位。跟着光程差的不断改动，按次序记 录六次条纹反衬度最低时 M1 的方位读数。相邻两次读数差 等于Lm的值。 1.测He-Ne激光的波长 m?=?10m=0.29580?10m=2.9580?10A 1、迈克尔逊干与仪是精细仪器，在旋转调整螺丝和手轮时手要轻，动作要稳。切勿用手接触镜片。 2、调测微尺零点办法：先将微调鼓轮沿某一方向（按读数的增或减）旋转至零线，然后以同方向滚动粗调鼓轮对齐 读数窗口中某一刻度，今后丈量时运用微调鼓轮须向同一方 向旋转。 3、微调鼓轮有方向空程，试验中假如半途反向转 动，则须从头调整零点。 4、用激光束调理仪器时，应避免 激光束射入眼睛，使视网膜受伤。 （1）阐明迈克尔逊干与仪各光学元件的效果，并扼要叙说调出等倾干与条纹的办法及留意事项。 答：在迈克尔逊干与仪光路图中，分光板G1将光线分红 反射与透射两束；补偿板G2 使两束光经过玻璃板的光程相 等；定镜M２和动镜M１别离反射透射光束和反射光束；凸 透镜将激光会聚扩束。 要取得等倾干与条纹把戏，就必须使M１和M2（M2 虚像）彼此平行，即M１ M2彼此笔直。别的还要有较 强而均匀的入射光。调理的首要程序是： 用水准器调理迈氏仪水平；目测调理激光管（本试验室选用激光光源）中心轴线，凸透镜中心及分束镜中心三者 的连线 敞开激光电源，用纸片挡住M１ ，调理 M２反面的 三个螺钉，使反射光点中最亮的一点返 回发射孔；再用相同的办法，使M１ 反射的最亮光点返 回发射孔，此刻M１ 和M2 根本相互平行。 微调M２的相互笔直的两个拉簧，改动M２ 的取向， 直到呈现圆形干与条纹，此刻能够认 M２现已平行了。同方向旋动大、小鼓轮， 就能够调查到非定域的等倾干与环纹的“冒”或“缩”。 留意事 迈克尔逊干与仪是精细仪器，在旋转调整螺丝和手轮时手要轻，动作要稳。切勿用手接触镜片。 调测微尺零点办法：先将微调鼓轮沿某一方向（按读数的增或减）旋转至零线，然后以同方向滚动粗调鼓轮对齐读 数窗口中某一刻度，今后丈量时运用微调鼓轮须向同一方向 旋转。 微调鼓轮有方向空程，试验中假如半途反向滚动， 则须从头调整零点。 用激光束调理仪器时，应避免激光 束射入眼睛，使视网膜受伤。 （2）怎么使用干与条纹的“冒出”和“缩进”现象，测定单色光的波长？ 答：每“冒出”或“缩进”一个干与环，相应的光程差改动了一个波长，也便是M与M’ 12之间间隔改动了半个波长。若将M与M’之间间隔改 变了d 时，调查到N 个干与环改动，