定域與非定域干涉現(xiàn)象下的光源波長測量

張?zhí)N涵

摘 要：分析了邁克爾遜干涉儀實(shí)驗(yàn)中的定域和非定域干涉圖樣的形成、特點(diǎn)及區(qū)別，通過邁克爾遜干涉儀實(shí)驗(yàn)測出并計(jì)算出實(shí)驗(yàn)光源鈉光與He-Ne激光器的波長，以及圖像探究。

關(guān)鍵詞：非定域干涉；定域干涉；波長；圖像探究

中圖分類號(hào)：G710 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2014）17-006-02

實(shí)驗(yàn)研究

1、實(shí)驗(yàn)儀器及用具

邁克爾遜干涉儀、He-Ne激光器、擴(kuò)束透鏡、觀察屏、擴(kuò)展光源（鈉燈）、叉絲

2、實(shí)驗(yàn)原理

（1）定域干涉的原理

原理圖：

（2）非定域干涉原理

原理圖：

3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作步驟

（1）定域干涉

①邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)。

②打開鈉燈S，使其照射紙屏，形成均勻的擴(kuò)展光源

③旋轉(zhuǎn)粗動(dòng)手輪，使M1和M2至P1鍍膜面的距離大致相等，沿著M1的方向看過去，看到叉絲的影子（三個(gè)）。

④仔細(xì)調(diào)節(jié)M1和M2背后的三個(gè)螺絲、改變M1和M2的對(duì)應(yīng)方位，直至叉絲的最明顯的像重合，此時(shí)，再仔細(xì)調(diào)解三個(gè)螺絲，使干涉條紋成圖形

⑤細(xì)致緩慢調(diào)節(jié)M2下方的兩個(gè)微調(diào)拉簧螺絲，使干涉條紋中心僅隨觀察者的眼睛左右上下移動(dòng)而移動(dòng)，但不發(fā)生條紋的“陷入”或“涌出”。

⑥現(xiàn)在可開始測量，50個(gè)環(huán)記一次數(shù)據(jù)，一共記錄8次，其中4次陷入，4次涌出。

（2）非定域干涉條紋

①使用He-Ne激光器作為光源，經(jīng)過一擴(kuò)束鏡，使擴(kuò)束后的光打在分束鏡P1上

②此后操作與上述相同。

4、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理

（1）定域干涉

涌出

陷入

可計(jì)算出鈉光平均波長λ=590.55nm

實(shí)驗(yàn)中得到的干涉圖像是圓環(huán)形狀，應(yīng)為等傾干涉條紋，如圖（1）所示。

（2）非定域干涉

陷入

涌出

可計(jì)算出鈉光平均波長λ=634.12nm

摘 要：分析了邁克爾遜干涉儀實(shí)驗(yàn)中的定域和非定域干涉圖樣的形成、特點(diǎn)及區(qū)別，通過邁克爾遜干涉儀實(shí)驗(yàn)測出并計(jì)算出實(shí)驗(yàn)光源鈉光與He-Ne激光器的波長，以及圖像探究。

關(guān)鍵詞：非定域干涉；定域干涉；波長；圖像探究

中圖分類號(hào)：G710 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2014）17-006-02

實(shí)驗(yàn)研究

1、實(shí)驗(yàn)儀器及用具

邁克爾遜干涉儀、He-Ne激光器、擴(kuò)束透鏡、觀察屏、擴(kuò)展光源（鈉燈）、叉絲

2、實(shí)驗(yàn)原理

（1）定域干涉的原理

原理圖：

（2）非定域干涉原理

原理圖：

3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作步驟

（1）定域干涉

①邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)。

②打開鈉燈S，使其照射紙屏，形成均勻的擴(kuò)展光源

③旋轉(zhuǎn)粗動(dòng)手輪，使M1和M2至P1鍍膜面的距離大致相等，沿著M1的方向看過去，看到叉絲的影子（三個(gè)）。

④仔細(xì)調(diào)節(jié)M1和M2背后的三個(gè)螺絲、改變M1和M2的對(duì)應(yīng)方位，直至叉絲的最明顯的像重合，此時(shí)，再仔細(xì)調(diào)解三個(gè)螺絲，使干涉條紋成圖形

⑤細(xì)致緩慢調(diào)節(jié)M2下方的兩個(gè)微調(diào)拉簧螺絲，使干涉條紋中心僅隨觀察者的眼睛左右上下移動(dòng)而移動(dòng)，但不發(fā)生條紋的“陷入”或“涌出”。

⑥現(xiàn)在可開始測量，50個(gè)環(huán)記一次數(shù)據(jù)，一共記錄8次，其中4次陷入，4次涌出。

（2）非定域干涉條紋

①使用He-Ne激光器作為光源，經(jīng)過一擴(kuò)束鏡，使擴(kuò)束后的光打在分束鏡P1上

②此后操作與上述相同。

4、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理

（1）定域干涉

涌出

陷入

可計(jì)算出鈉光平均波長λ=590.55nm

實(shí)驗(yàn)中得到的干涉圖像是圓環(huán)形狀，應(yīng)為等傾干涉條紋，如圖（1）所示。

（2）非定域干涉

陷入

涌出

可計(jì)算出鈉光平均波長λ=634.12nm

摘 要：分析了邁克爾遜干涉儀實(shí)驗(yàn)中的定域和非定域干涉圖樣的形成、特點(diǎn)及區(qū)別，通過邁克爾遜干涉儀實(shí)驗(yàn)測出并計(jì)算出實(shí)驗(yàn)光源鈉光與He-Ne激光器的波長，以及圖像探究。

關(guān)鍵詞：非定域干涉；定域干涉；波長；圖像探究

中圖分類號(hào)：G710 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2014）17-006-02

實(shí)驗(yàn)研究

1、實(shí)驗(yàn)儀器及用具

邁克爾遜干涉儀、He-Ne激光器、擴(kuò)束透鏡、觀察屏、擴(kuò)展光源（鈉燈）、叉絲

2、實(shí)驗(yàn)原理

（1）定域干涉的原理

原理圖：

（2）非定域干涉原理

原理圖：

3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作步驟

（1）定域干涉

①邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)。

②打開鈉燈S，使其照射紙屏，形成均勻的擴(kuò)展光源

③旋轉(zhuǎn)粗動(dòng)手輪，使M1和M2至P1鍍膜面的距離大致相等，沿著M1的方向看過去，看到叉絲的影子（三個(gè)）。

④仔細(xì)調(diào)節(jié)M1和M2背后的三個(gè)螺絲、改變M1和M2的對(duì)應(yīng)方位，直至叉絲的最明顯的像重合，此時(shí)，再仔細(xì)調(diào)解三個(gè)螺絲，使干涉條紋成圖形

⑤細(xì)致緩慢調(diào)節(jié)M2下方的兩個(gè)微調(diào)拉簧螺絲，使干涉條紋中心僅隨觀察者的眼睛左右上下移動(dòng)而移動(dòng)，但不發(fā)生條紋的“陷入”或“涌出”。

⑥現(xiàn)在可開始測量，50個(gè)環(huán)記一次數(shù)據(jù)，一共記錄8次，其中4次陷入，4次涌出。

（2）非定域干涉條紋

①使用He-Ne激光器作為光源，經(jīng)過一擴(kuò)束鏡，使擴(kuò)束后的光打在分束鏡P1上

②此后操作與上述相同。

4、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理

（1）定域干涉

涌出

陷入

可計(jì)算出鈉光平均波長λ=590.55nm

實(shí)驗(yàn)中得到的干涉圖像是圓環(huán)形狀，應(yīng)為等傾干涉條紋，如圖（1）所示。

（2）非定域干涉

陷入

涌出

可計(jì)算出鈉光平均波長λ=634.12nm