邁克爾遜干涉法測量鈉光波長

1、邁克爾遜干涉法測量鈉光波長一、實驗目的1、 了解邁克爾遜干涉儀的結(jié)構(gòu)和原理，掌握調(diào)節(jié)方法；2、 用邁克爾遜干涉儀測量鈉光波長和精細結(jié)構(gòu)二、儀器用具邁克爾遜干涉儀、鈉光燈、透鏡等。三、實驗原理1、邁克爾遜干涉儀、是一對平面反射鏡，、是厚度和折射率都完全相同的一對平行玻璃板， 稱為分光板，在其表面鍍有半反射半透射膜，稱為補償片，與平行。當光照到上時，在半透膜上分成兩束光，透射光1射到，經(jīng)反射后，透過，在的半透膜上反射到達；反射光2射到，經(jīng)反射后，透過射向。兩束光在玻璃中的光程相等。當觀察者從處向看去時，除直接看到外還可以看到的像。于是1、2兩束光如同從與反射來的，因此邁克爾遜干涉儀中所產(chǎn)生的干涉和

2、間形成的空氣薄膜的干涉等效。2、等傾干涉調(diào)節(jié)和,使與嚴格平行。對于入射角為的光線， 與反射光的光程差為：為和的間距。由上式，可以得到產(chǎn)生明暗條紋的條件 其中，為整數(shù)。 變化過程中縮進或冒出的條紋數(shù)可以定量表示為： 其中為縮進或冒出的條紋數(shù)，為距離的改變量。3、鈉光雙線波長差的測定 在使用邁克爾遜干涉儀觀察低壓鈉黃燈雙線的等傾干涉條紋時，可以看到隨著動鏡的移動，條紋本身出現(xiàn)了由清晰到模糊再到清晰的周期性變化，即反襯度從最大到最小再到最大的周期性變化，利用這一特性，可測量鈉光雙線波長差，對于等傾干涉而言，波長差的計算公式為：=-22d四、實驗數(shù)據(jù)及處理1、測量鈉光波長始（mm）33.8181534

3、.0360534.03938末（mm）33.8484134.0666834.06914d（mm）0.030260.030630.02976d =0.03022mm根據(jù)公式，計算得=604.4nm。鈉光的標準波長為589.3nm，相對誤差為2.5%。2、 測量鈉光的精細結(jié)構(gòu)測量出兩個相鄰的視見度最低的位置d1=35.07432mm；d2=34.76787mm。計算得d=0.30645mm。根據(jù)公式=-22d，計算得=0.6nm。所以1=604.7nm，標準值為589.592nm，誤差為2.5%；2=604.1nm，標準值為588.995nm，誤差為2.5%。五、實驗結(jié)論及誤差分析實驗結(jié)論：1、 鈉光波長實驗值604.4nm，相對誤差為2.5%。2、 鈉光的精細結(jié)構(gòu)：1=604.7nm，誤差為2.5%；2=604.1nm，誤差為2.5%。誤差分析：1、 干涉是否為嚴格的等傾干涉影響實驗數(shù)據(jù)精確度。嚴格的等傾干涉要求移動反射鏡鏡面M1和虛反射鏡鏡面M2嚴格平行。當兩鏡不平行的時候,形成的干涉條紋就不是等傾干涉,而是等厚干涉,而且不是同心圓環(huán)。當不是等傾干涉條紋的時候,