迈克尔逊干涉仪调整和使用

【实验目的】

1.了解迈克尔逊干涉仪的结构及使用方法。 2.观察等倾干涉现象.

3.测量氦-氖激光光源的波长. 【实验原理】

迈克尔逊干涉仪是1883（1881）年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作，为研究“以太”漂移而设计制造出来的精密光学仪器。它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。

迈克尔逊曾用它完成了三个著名的实验： （1）否定“以太”的迈克尔逊—莫雷实验； （2）分析光谱精细结构；

（3）利用光波波长标定长度单位．

在近代物理和近代计量技术中，如在光谱线精细结构的研究和用光波标定标准米尺等实验中都有着重要的应用。

迈克尔逊干涉仪实物图

迈克尔逊干涉仪的主体结构包括：

（１）底座（２）导轨（３）拖板部分（４）定镜部分 （５）读数系统和传动部分（６）附件

光路图

当M1与M2，之间距离变大时，圆形干涉条纹从中心一个个长出,并向外扩张 干涉条纹变密;距离变小时，圆形干涉条纹一个个向中心缩进,干涉条纹变稀。

不同光程差下的等倾干涉图象

调出适当宽度的等倾干涉圆条纹，然后转动微动手轮，将干涉圈中心调到最暗（或最亮），记下移动镜M2位置L0，继续转动微动手轮，当条纹变化数为m时，记下移动镜位置L2，则根据平板双光束干涉原理，测得单色光源的波长 【实验仪器】

迈克尔逊干涉仪(见实物图)：氦氖激光光源、水平尺：用于校准迈克尔逊干涉仪底座水平；导轨固定在一只稳定的底座上，底座上有三只调平螺丝，支承调平后可以拧紧锁紧圈，以保持座架稳定。丝杠螺距为1mm，转动粗动手轮，经过一对传动比大约为2：1的齿轮付带动丝杆旋转与丝杆啮合的可调螺母，通过方转挡块及顶块带动移动镜在导轨面上滑动，实现粗动，移动距离的毫米数可在机体侧面的毫米刻尺（被挡住，没有画出来）上读得；通过读数窗口可读到0.01 mm，微动手轮可读到0.0001 mm 。

【实验步骤】见书

【注意事项】

干涉仪是精密光学仪器，使用中不能触摸光学元件光学表面；不要对着仪器说话、咳嗽等；测量时动作要轻、要缓，尽量使身体部位离开实验台面，以防震动。测量时还要认真做到：

１．在调整反射镜背后粗调螺钉时，先要把微调螺钉调在中间位置，以便能在两个方向上作微调。决不允许强扳硬扭。

２．为了防止引进螺距差，每项测量时必须沿同一方向转动微动手轮，途中不能倒退，否则会引起较大的空回误差。

３．测量过程中，一定要非常细心和耐心，转动手轮时要缓慢、均匀。 ４.在测波长时，M1镜的位置应保持在30—60毫米范围内。

５．为了测量读数准确，使用干涉仪前必须对读数系统进行校正。将微调手轮沿测量方向旋转至零，然后以同方向转动粗调手轮对齐读数窗口中的某一刻度线，以后测量时微动手轮只能沿同一方向转动。在调整好零点后,应将微调手轮沿测量方向旋转,直至视场中的圆环\"冒出\"或\"缩进\"为止,此时空程即已消除。