1、迈克尔逊干涉仪实验导引迈克尔逊干涉仪最早起源于 1887 年的迈克尔逊莫雷实验装置，该实验用分振幅的方法实现了双光束干涉，实验测量了不同方向上的光速，结果证明了光速不变原理及“以太”的不存在，为爱因斯坦相对论提供了重要的实验依据，为此迈克尔逊获得 1907 年诺贝尔物理学奖。以此为模型，经过改进和发展，今天迈克尔逊干涉仪已成为工程技术及科学研究领域的重要光学测量工具，干涉仪以光的波长为尺度 ，可以实现对物理量的精密计量。要掌握的知识1. 产生双光束干涉的方法2. 仪器的组成结构及各部件的作用3. 干涉条纹形成的机理4. 等倾干涉与等厚干涉的区别5. 干涉仪的调节方法要解决的问题1. 必做部分：
2、利用干涉仪测量激光波长2. 选做部分：利用干涉仪测量反射镜 M1 与 M2 的夹角实验要求1. 简述测量原理2. 设计实验方案3. 拟定操作步骤4. 记录实验数据实验报告1. 阐明实验研究的目的和意义2. 介绍实验原理、方案和步骤3. 实验数据处理，测量结果及不确定度计算4. 实验结果分析、讨论、总结5. 实验心得体会及对教学的意见或建议实验操作指导1. 如何调节光路得到干涉条纹图 1.实验装置图 图 2.实验光路图调节目标：要调出干涉条纹，需将图 1 装置中各器件调节到完全满足图 2 所示光路。调节要领：1） 激光束与桌面平行。可用一光屏分别置于激光出射窗口处和相隔一定距离（0.5 米）处，
3、如果两处光束一样高，则认为光束与桌面平行。如果不一样高，则需调节激光器支架螺钉，调整光束倾角，满足平行桌面的条件。2） 在不加入扩束镜的情形下，激光光束需能照到干涉仪三镜（分光板、反射镜M1、M2 ）的中央，如不满足需要调整干涉仪底座三个螺钉的高度，有时可能还要配合调整激光器的高度，但不能破坏激光束平行桌面的条件。3） 在不加入扩束镜的情形下，让激光束与分光板成 45角，用纸板挡住 M1，激光经分光板 1 次透射，再经 M2 反射，分光板 2 次透射，返回激光器，如此时返回光能够落入激光出射窗口，且两次在分光板的落点相同，则说明激光束与分光板成 45夹角，且与 M2 垂直；如未能满足上述要求，
4、则需要调整激光束与分光板的入射角，以及调节 M2 反射镜后的 3 个镜面倾角调节螺钉，以实现上述调整要求。4） 在调好分光板倾角与 M2 的基础上，同样地，用纸板挡住 M2，激光束经分光板 1 次反射，再经 M1 反射，分光板 2 次反射，返回激光器，如此时返回光能够落入激光出射窗口，且两次在分光板的落点相同，则说明激光束与 M1 垂直；如未能满足上述要求，则需要调节 M1 反射镜后的 3 个镜面倾角调节螺钉，以实现上述调整要求。特别提醒，此时不可再调节激光束与分光板的入射角。5） 完成 3）-4）调节后，将挡住反射镜的纸板撤离，在条纹观察面上树立光屏，屏上可以看到分别由 M1 和 M2 反射
5、的两组亮点，每组 3 个亮点横向排列，为什么会有三个亮点呢？因为每根光线经历分光板时，由于分光板前后两表面相隔一定厚度，光在前后表面反射或折射，产生的落点稍有偏移。6） 轻微调节 M1 或 M2 后倾角调整螺钉，让这两组亮点完全重合。7） 在光路中加入扩束镜，让入射到干涉仪的光束扩展，观察屏上将看到圆形同心圆干涉条纹。8） 如看不到条纹，则需考虑 1）-6）的调节是否满足要求。2. 测量实验1） 根据实验方案和数据测量要求，需测出 M1 移动距离及其对应的中心条纹变化数目。2） 轻微移动 M1，观察屏上条纹发送移动，从中心条纹看，出现“内吞”或“外吐”现象。在连续移动 M1 过程中，计数条纹变化的数 N，测出 N 次变化对应的 M1 镜位置，记录数据，填入预先设计的数据表格，通过数据处理得到实验结果。3） 注意测量时不可带入回程误差，因而 M1 镜只能单向移动，不可来回移动测量，请参看教材相关内容，掌握如何避免回程误差。4）实验过程中请保持桌面的稳定，避免震动带来的计数误差。
