迈克尔逊干涉仪-说明书.doc

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产品说明书
　
一、用 途
该仪器主要用于高等院校物理实验中观察光的干预现象〔等厚条纹、等倾条纹、白光荣色条纹〕，测定单色光波长，测定光源和滤光片相干长度、配法布里─珀罗系统观察多光束干预现象。附加适当尺所示约32mm处， 此位置为固定镜M2和移动镜M1相对于分光板的大约等光程位置。从投影屏处观察〔此时不放投影屏〕，可看到由M1和M2各自反射的两排光点像， 仔细调整M1和M2后的三只调节螺钉，使两排光点像严格重合，这样M1和M2就基本垂直即M1和M2′就互相平行了。装上投影屏，即可在屏上观察到非定域干预条纹，再轻轻调节M2后的调节螺钉，使出现的圆条纹中心处于投影屏中心。
转动粗动手轮和微动手轮，使M1在导轨上移动，并观察干预条纹的形状、疏密及中心“吞”、“吐”条纹随程差的改变而变化的情况。
测量He-Ne激光的波长
利用非定域的干预条纹测定波长。按上述1的方法调出干预圆条纹，单向缓慢转动微调手轮移动M
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1，将干预环中心调至最暗〔或最亮〕，记下此时M1的位置，继续转动微调手轮，当条纹“吞进”或“吐出”变化数为m时，再记下M1的位置，设M1位置的变化数为ΔL，则根据双光束干预原理，测得He-Ne激光的波长为：
λ= 2ΔL / m
测量时，m的总数要不少于500条，可每累进50条时读取一次数据，连续取10个数据，应用逐差法加以处理。
观察定域干预条纹
扩展光源： 建议采用可升降式低压钠灯〔GP20Na—II〕，He-Ne激光器作调整仪器用辅助光源。
等倾干预
先用He-Ne激光器调整仪器，在激光器前放一小孔光栏，使扩束的激光束通过光栏，并经分光板G1反射到移动镜M1上〔此时应将固定镜的反射面遮住〕，再反射经分光板返回至小孔光栏上，仔细调整M1后的三个调节螺钉使最后的反射光点像与光栏的小孔严格重合。转动粗动手轮移动M1，要求反射光点像不随M 1的移动而产生漂移。此后的实验过程中，不可再旋动M1后的三颗调节螺钉。
换上钠光灯，出光口装有毛玻璃，以使光源成为面光源，用聚焦到无穷远的眼睛代替屏，仔细调节M2后的调节螺钉，可看到圆条纹，进一步调节M2的调节螺钉，使眼睛上下左右移动时，各圆的大小不变，仅是圆心随眼睛移动，这是我们看到的就是严格的等倾条纹。移动M1观察条纹的变化情况。
等厚干预
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移动M1和M2′大致重合，调节M2后的螺钉使M1和M2′有一个很小的夹角，这时视场中出现直线干预条纹，这就是等厚干预条纹。仔细调节M2后的螺钉和微调螺钉，即改变夹角的大小，观察条纹的疏密变化。
测量钠光的相干长度
可利用等厚条纹的观察方式，用等厚干预条纹来测出钠光的相干长度。首先把干预仪两臂调到接近相等，此时干预条纹的比照度最正确，然后移动M1，直至干预条纹由模糊变为几乎消失，这时的光程差即为相干长度。钠光灯的相干长度为2cm左右。
可观察He-Ne激光的相干情况，因为激光的单色性很好，相干长度有几米到几十米的范围，故不必在干预仪上测出。
测钠黄光波长及钠黄光双线的波长差
按第3条②等倾干预的调节方法将仪器调整好，并调出干预圆条纹，再按第2条测量He-Ne激光波长的方法进行测量。
同上调整仪器。如果使用绝对单色光源，当干预光的光程差连续改变时，条纹的可见度一直是不变的。当使用的光源包含两种波长λ1及λ2，且λ1及λ2相差很小，当光程差为
L = mλ1 = (m+1/2) λ2 〔其中m为正整数〕
时，两种光的条纹为重叠的亮纹和暗纹，使得视野中条纹的可见度减低，假设λ1及λ2的光的亮度又相同，则条纹的可见度为零，即看不清条纹了。再逐渐移动M1以增加〔或减少〕光程差，可见度又逐渐提高，直到λ1的亮条纹与的λ2亮条纹重合，暗条纹和暗条纹重合，此时可看到清晰的干预条纹，再继续移动M1，可见度又下降，在光程差
L+ΔL = ( m+Δm )λ1 = ( m+Δm+ 3/2 )λ2
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时，可见度最小〔或为零〕。因此，可测出从某一可见度为零的位置到下一个可见度为零的位置，位置差为ΔL，其间光程差变化应为：
Δλ即为欲测的钠黄光双线的波长差，λ为λ1及λ2的平均值，可用步骤①中测出的波长值代入。
6、观察白光干预条纹
按第3条②等倾干预的调节方法将仪器调整好，并调出干预圆条纹，转动粗动手轮，使圆条纹变宽，当出现1-2条条纹时，用微动手轮再仔细地调到条纹消失，即零光程位置，此时，将光源换成平行的白光光源，在E处可观察到中央为直线黑纹，两旁有对称分布的彩色条纹的白光干预条纹。
用本方法可以测量固体透明薄片折射率n或厚度。当调出中央条纹后，在M1和G1之间放入一透明薄片，中央条纹移出视场，将M1