一、 名称：用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长 二、 目的：
1、 2、 3、 4、
了解迈克尔逊干涉仪的结构和干涉条纹的形成原理。 通过观察实验现象，加深对干涉原理的理解。 学会迈克尔逊干涉仪的调整和使用方法。 观察等倾干涉条纹，测量激光的波长。
三、 实验器材：迈克尔逊干涉仪、He-Ne激光。 四、 原理：
迈克尔逊干涉仪光路如图所示。当M1'和M2严格平行时，所得的干涉为等倾干涉。'所有倾角为i的入射光束，由M1和M2反射
反射光线的光程差?均为2dcosi，式中i为光线在M1镜面的入射角，d为空气薄膜的
厚度，它们将处于同一级干涉条纹，
并定位于无限远。这时，图中E处，放一会聚透镜，在其共焦平面上，便可观察 到一组明暗相间的同心圆纹。
干涉条纹的级次以中心为最高，在干涉纹中心，应为i=0，由圆环中心出现
2d'亮点的条件是??2d?k?，得圆心处干涉条纹的级次k?。当M1和M2的间
?距d逐渐增大时，对于任一级干涉条纹，例如第k级，必定以减少其cosik的值来满足2dcosik?k?，故该干涉条纹向ik变大（cosik变小）的方向移动，即向外
?时，2就有一个条纹涌出。反之，当间距由大逐渐变小时，最靠近中心的条纹将一个个
?“陷入”中心，且每陷入一个条纹，间距的改变亦为。
2扩展。这时，观察者将看到条纹好像从中心向外“涌出”；且每当间距d增加
因此，只要数出涌出或陷入的条纹数，即可得到平面镜M1以波长λ为单位
'而移动的距离。显然，若有N个条纹从中心涌出时，则表明M1相对于M2移动了
?d?Nd，已知M1移动的距离和干涉条纹变动的数目，便可确定光波的波长。 2五、 步骤：
1、仪器设计成微动鼓轮转动时可带动粗动手轮转动，但粗动手轮转动不能带 动微动鼓轮转动（它只带动M1镜运动），为防止粗动手轮与微动鼓轮读数不一致 而无法读数或读错数的情况出现（如粗动轮指整刻度处，而微动轮不指在零刻度 处），在读数前应先调整零点。方法如下：将微动轮沿某一方向（例如顺时针方 向）旋转至零，然后以同方向转动粗动轮使之对齐某一刻度。之后测量过程中只 能仍以同方向转动微动轮，使M1镜移动，不得再转动粗动轮，这样才能使微动 轮与粗动轮两者读数相互吻合。
2、为了使测量结果正确，必须避免引入空程误差，也就是说，在调整好零点以后，应将微动轮按原方向转几圈，直到干涉条纹开始移动以后，才可开始读数测量。为了消除空程误差，调节中，粗调手轮和微调鼓轮要向同一方向转动；测量读数时，微调鼓轮也要向一个方向转动，中途不得倒转。这里所谓“同一方向”，是指始终顺时针，或始终逆时针旋转。 3、用逐差法进行数据处理，表格自拟。
六、 记录:
起点 第50环 第100环 第150环 第200环 第250环 第300环 第350环 第400环
△d1= d250-d50 = △d2= d300-d100 = △d3= d350-d150 = △d4= d400-d200 = λ 1= λ 2= λ 3= λ 4= 读数位置/mm 七
2?d1?632.7nm
2N2?d2 ?2??631.7nm
N2?d3 ?3??647.1nm
N2?d4 ?4??639.1nm
N???2??3??4632.7?631.7?647.1?639.1波长的平均值??1??637.7nm
44标准偏差为：
由?d?N?可得：?1??A?S????????i?n?n?1?22?637.7?632.7???637.7?631.7???637.7?647.1???637.7?639.1?4?3222?1.243?10?9m 波长的绝对误差为：??????0?637.7?632.8?4.9nm?4.9?10?9m 相对误差为：??
???0?100%?4.9?100%?0.77% 632.8
