大学物理实验II指导书__

电子科技大学大学物理实验指导书

实验一 迈克尔逊干涉仪的调整与使用

【实验原理】详见教材：《结构化大学物理实验》P.104−111。仔细研读原理后回答以下问题：

问题 1：迈克尔逊干涉仪的基本光路图是什么？请画出来。

问题 2：在放扩束镜前，屏上有两组红色光点，为什么必须将两组光电中最亮的两个光点调成完全重合？

问题：3：当调整好干涉仪后，旋转微动鼓轮时，干涉圆环就向外冒（或向内收缩），这是改变了什么量？和波长是什么关系？补充：迈克尔逊干涉仪的结构、调整与应用迈克尔逊干涉仪有多种多样的形式，其基本结构如图 11-1 所示。机械台面 4 的铸铁底座 2 下有三个调节螺钉 1，用来调节台面的水平。在台面上装有螺距为 1mm 的精密螺杆 3，丝杆的一端与齿轮系统 12 相连接。转动手轮 13 或微动鼓轮 15 都可以使丝杆转动，从而使骑在丝杆上的反射镜 M1 镜（6）沿导轨 5 移动。M1 镜的位置及移动的距离可从装在台面 3 一侧的毫米标尺（图中未画出）、读数窗 11 及微动鼓轮 15 上共同读出。手轮 13 分为 100 分格，它每转过一分格，M1镜就平移 1／100mm（由读数窗读出）。微动鼓轮 15 每转一周，手轮随之转过 1 分格，鼓轮又分为 100 格，所以鼓轮每转过一格，M1 镜平移 10-4 mm，还可估读一位至 10-5 mm。这样，将毫米标尺、读数窗和微动鼓轮上的读数相加，就可读出 M1 镜的位置。M2 镜（8）是固定在镜台上的。M1 和 M2 镜的背面各有两个螺钉 7，可调节镜面的倾斜度。M2 镜台下还有一个水平方向的拉簧螺丝 14 和垂直方向的拉簧螺丝 16，其松紧使 M2 镜台产生一个极小形变，从而可对 M2镜的倾斜度作更精细的调节。9 和 10 分别为分束镜 G1和补偿板 G2，它们的位置和方向都完全固定。G1 的后表面为半反射面，镀有银或其他介质膜。手轮 13 前方可安装观察屏，用来接收干涉条纹。实验的的迈克尔逊干涉仪按测量的任务不同，分成：“测量激光波长”和“测量空气的折图 1-1 迈克尔孙干涉仪结构图 6 射率”两种仪器组合。同学们的座位号对应的是没有空气室的，就按激光波长实验调节和操作仪器；有空气室的就按空气折射率的测量调节和操作仪器。调好测完后不要破坏仪器状态，与另一组的同学互换座位，不必再进行调节第二种测量的仪器，直接测量就可以了。