1.调节迈克耳孙干涉仪,观察等倾干涉
(1)用He-Ne激光器作光源,使入射光束大致垂直平面镜M2。在激光器前放一孔屏(或直接利用激光束的出射孔),激光器经孔屏射向平面镜M2,遮住平面镜M1,用自准直法调节M2背后的三个微调螺丝(必要时,可调节底角螺丝),使由M2反射回来的一组光点像中的最亮点返回激光器中,此时入射光大致垂直平面镜M2。
(2)使平面镜M1和M2大致垂直。遮住平面镜M2,调节平面镜M1
背后的三个微调螺丝,使由M1反射回来的一组光点像中的最亮点返回激光器中,此时平面镜M1和M2大致相互垂直。
(3)观察由平面镜M1、M2反射在观察屏上的两组光点像,再仔细微调M1、M2背后的三个调节螺丝,使两组光点像中最亮的两点完全重合。
(4)在光源和分光板G1之间放一扩束镜,则在观察屏上就会出现干涉条纹。缓慢、细心地调节平面镜M2下端的两个相互垂直的拉簧微调螺丝,使同心干涉条纹位于观察屏中心。 2.测量He-Ne激光束的波长
(1)移动M1改变d,可以观察到视场中心圆条纹向外一个一个冒
出(或向内一个一个消失)。开始记数时,记录M1镜的位置读数d1。
(2)数到圆条纹从中心向外冒出100个时,再记录M1镜的位置读数d2。
(3)利用式(1),计算He-Ne激光束的波长λ。
(4)重复上述步骤三次,计算出波长的平均值?。最后与公认值
λ0=比较,计算百分误差B。
【实验数据记录】
表1 测量He-Ne激光束的波长 N?100
次数 d1/mm d2/mm ?d??d2?d1?/mm N ?/nm 平均值 1 100 2 100 3 100 4 100 5 100 6
100 表2 测量钠光双线(D1D2)的波长差 N?11
序号 0 1 2 3 4 d1/mm 序号 11 12 13 14 15 d2/mm
【数据处理与分析】
1.计算
He-Ne激光的波长的平均值及其不确定度,写出测量结果;
与公认值?0?632.8nm比较,计算百分误差B。
次数 d1/mm d2/mm ?d??d2?d1?/mm N ?/nm 平均值 1 100 2 100 3 100 4 100 5 100 6 100 则??631.7nm 根据:U??1U?d 50?S??d??0.00123mm;Δd?0.03158mm
由格罗布斯判据
?dk??d?Gn?S??d??0.02934mm;?k???Gn?S????0.03383mm
则剔除坏数据第一组数据 之后计算:
?S??d???0.00039mm;Δd??0.03110mm
则A类不确定度:?t0.95A?n?S?(?d)?0.00041mm B类不确定度:??insB?3?0.00006mm 则不确定度:U????A2??B2??0.00042mm 则U1??50U?d?8.3nm ???622.0nm
结论:?????U??622.0?8.3nm
与公认值?0?632.8nm比较,计算分误差
百
迈克耳孙干涉仪的调节和使用实验报告
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