华南理工大学物理实验报告——迈克尔逊干涉仪的调节和操作

简介：
本实验报告详细记录了在华南理工大学进行的迈克尔逊干涉仪调节与操作过程，探讨了光波干涉原理及其应用，分析了实验数据并讨论了误差来源。 ### 一、实验目的 1. 掌握迈克尔逊干涉仪的构造原理及调整方法。 2. 观察点光源非定域干涉条纹特征以及扩展光源产生的等倾与等厚干涉图样。 3. 利用He-Ne激光器测量波长，并通过干涉现象测定波片折射率。 ### 二、实验仪器 本实验所需设备包括迈克尔逊干涉仪，He-Ne激光器，扩束镜，日光灯，波片，小孔光阑及光具座等。 ### 三、实验原理 #### 光路原理 迈克尔逊干涉仪是一种基于分振幅法产生双光束干涉的光学仪器。其工作过程如下：从光源S发出的一束光线射至半反射镜G1上，该板后表面镀有金属膜（通常为银或铝），使入射光分为两部分——透射光和反射光。 #### 干涉仪构造与调节 迈克尔逊干涉仪的机械结构固定在底座上，并通过三个调节螺钉进行定位。其中M1镜片的位置可通过精密丝杆系统精确调整，使用粗调手轮实现大范围移动并用微调手轮完成精细调节。此外，反射镜M2下方有用于进一步精细化调整的小螺丝。 #### 点光源非定域干涉 当短焦距透镜将激光束汇聚成点光源时，在迈克尔逊干涉仪中会产生非定域干涉现象。这种情况下，光在空间各处形成相干源S′1和S′2，导致接收屏上出现同心圆环状的明暗条纹。 通过本实验可以深入了解光波性质及其应用价值，并掌握使用光学仪器进行精确测量的方法和技术基础。