麥可遜干涉法測量鈉光波長

2022-10-14 15:36:03 字數 1297 閱讀 2284

一、實驗目的

1、 了解麥可遜干涉儀的結構和原理,掌握調節方法;

2、 用麥可遜干涉儀測量鈉光波長和精細結構

二、儀器用具

麥可遜干涉儀、鈉光燈、透鏡等。

三、實驗原理

1、麥可遜干涉儀

、是一對平面反射鏡,、是厚度和折射率都完全相同的一對平行玻璃板,稱為分光板,在其表面鍍有半反射半透射膜,稱為補償片,與平行。

當光照到上時,在半透膜上分成兩束光,透射光1射到,經反射後,透過,在的半透膜上反射到達;反射光2射到,經反射後,透過射向。兩束光在玻璃中的光程相等。當觀察者從處向看去時,除直接看到外還可以看到的像。

於是1、2兩束光如同從與反射來的,因此麥可遜干涉儀中所產生的干涉和~間形成的空氣薄膜的干涉等效。

2、等傾干涉

調節和,使與嚴格平行。對於入射角為的光線,與反射光的光程差為:

為和的間距。由上式,可以得到產生明暗條紋的條件

其中,為整數。

變化過程中縮排或冒出的條紋數可以定量表示為:

其中為縮排或冒出的條紋數,為距離的改變量。

3、鈉光雙線波長差的測定

在使用麥可遜干涉儀觀察低壓鈉黃燈雙線的等傾干涉條紋時,可以看到隨著動鏡的移動,條紋本身出現了由清晰到模糊再到清晰的週期性變化,即反襯度從最大到最小再到最大的週期性變化,利用這一特性,可測量鈉光雙線波長差,對於等傾干涉而言,波長

差的計算公式為:

四、實驗資料及處理

1、測量鈉光波長

=0.03022mm

根據公式,計算得λ=604.4nm。

鈉光的標準波長為589.3nm,相對誤差為2.5%。

2、 測量鈉光的精細結構

測量出兩個相鄰的視見度最低的位置

d1=35.07432mm;d2=34.76787mm。計算得=0.30645mm。

根據公式,計算得=0.6nm。

所以,標準值為589.592nm,誤差為2.5%;,標準值為588.995nm,誤差為2.5%。

五、實驗結論及誤差分析

實驗結論:

1、 鈉光波長實驗值604.4nm,相對誤差為2.5%。

2、 鈉光的精細結構:,誤差為2.5%;,誤差為2.5%。

誤差分析:

1、 干涉是否為嚴格的等傾干涉影響實驗資料精確度。嚴格的等傾干涉要求移動反射鏡鏡面m1和虛反射鏡鏡面m2嚴格平行。當兩鏡不平行的時候,形成的干涉條紋就不是等傾干涉,而是等厚干涉,而且不是同心圓環。

當不是等傾干涉條紋的時候,就會對波長的計算產生誤差。

2、 讀數誤差。

肉眼判斷縮排或冒出的條紋,數條紋數時,讀測微螺旋示數時會產生隨機誤差。

麥可遜干涉儀測量光波的波長實驗報告

班級 姓名 學號 實驗日期 一 實驗目的 1.了解麥可遜干涉儀的結構和原理,掌握調節方法 2.利用點光源產生的同心圓干涉條紋測定單色光的波長。二 儀器及用具 名稱 型號及主要引數 麥可遜干涉儀,he ne雷射器,透鏡等 三 實驗原理 麥可遜干涉儀原理如圖所示。兩平面反射鏡m1 m2 光源 s和觀察點...

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