⑴ 迈克尔逊干涉仪测光波波长
迈克尔逊干涉仪测量光波波长
【实验原理】：
迈克尔逊干涉仪基本使用原理
1．等倾干涉和氦氖激光波长测定
调节迈克尔逊干涉仪,当M1、和M2的距离d一定时，所有倾角相同的两平行光束都具有
相同的光程差， .它们会聚后的干涉叫强或减弱的情况相同，因此称这种干涉为等
倾干涉．
2．测量光波的波长
在等倾干涉条件下，设平面镜M1移动距离Δd时相应、冒出（或消失）的圆条纹数为N,
(其中Δd为测量值的 )
由上式可见，只要测量平面镜M1移动Δd，同时数出相应冒出（或消失）的圆纹数N,就
可算出波长λ
M2′
d
i
A
B
C
D
①
②
M1
r
F
F′
P
L
n=1
P′
i′
S
图2 等倾干涉
图1 迈克尔逊干涉仪
S
P1
M2'
M2
M1
d
P2
E
①
②
①
②
【实验仪器】：WSM-200 型迈克尔逊干涉仪，HE—NE激光器，,扩束镜,墨镜。
【实验内容】；
1.迈克尔逊干涉仪的调节
熟读光学实验常用仪器部分迈克尔逊干涉仪的调节使用说明,并按此调节好．
2.测量氦氖激光的波长
（1） 轻轻转动微调鼓轮(9),使平面镜M1转动,此时可在观察屏上看到干涉圆纹
一个一个地从中心冒出(或消失)．
（2） 开始记数时，记录平面镜M1的位置读数d0.
（3） 同方向继续转动微调鼓轮（9），数到中心圆纹向外冒出（或消失）100个时，
在记录平面镜M1的位置读数d.
(4) 由式（34－4）计算出氦氖激光的波长λ．
(5) 重复上述步骤10次，算出波长的平均值λ，求出不确定度，并与公式值λ0＝6328Å
比较之．
测量氦氖激光束波长的数据处理（数据与我们测量的数据有差别，但是方法是一样的）
N=50
次数i
1
44.25630
0.07945
0.7906
0.00030
6356
6325
24
2
44.24009
0.07927
6342
3
44.22423
0.07887
6310
4
44.20856
0.07886
6309
5
44.19265
0.07883
6306
6
44.17685
7
44.16082
8
44.14536
9
44.12970
10
44.11382
6325 24
100%
-0.05
=(0.07945+0.07927+0.07887+0.07886+0.07883)/5
=0.07906(mm)
注意：现在我们要用的公式是：
而且我们记录的数据小数点后面只有三位！注意有效数字的取舍！
M1、M2的作用
从光源S发出的一束光经分光板M1的半反半透分成两束光强近似相等的光束1和2，而M2作为补偿板，使得两束光在玻璃中走得光程相等，因此计算两束光的光程差时，只需考虑两束光在空气中的几何路程的差别。
迈克尔逊干涉仪的好处
（1）由于干涉仪所产生的干涉条纹和由平面M1和M2′之间的空气薄膜所产生的干涉条纹是完全一样的。M1和M2′之间所夹的空气层形状可以任意调节，如使M1与M2′平行、不平行、相交甚至完全重合。
（2）迈克尔逊干涉仪光路中把两束相干光相互分离得很远。这样就可以在任一支光路里放进被研究得东西，通过干涉图像得变化可以研究物质得某些物理特性，如气体折射、测透明薄板的厚度等。
结果自己分析，不要抄袭
从实验数据得知，该次实验较为成功，所测量的氦氖激光波长的值与实际波长的值相对误差绝对值小于1％。但实验过程中，仍存在着诸多值得注意及不足之处，例如：
在调节由平面镜M1、M2反射在观察屏上的两组光点像时，要求使两组光点中最亮两点完全重合，但如果因为相对较长时间的调试，我们对该亮点的视觉敏感度会降低，可能会使该两点达不到完全重合，从而对实验造成一定影响，使出现在观察屏上的圆形条纹发生重叠，不能准确观察、测量；
氦氖激光经过扩束镜后成为反射光束，该光束沿不同方向反射到平面镜M1、M2，仔细调节M1、M2后会在观察屏上看到干涉条纹。如果激光没有正好经过扩束镜，观察屏上看不到干涉条纹，所以在保证扩束镜与激光等高的条件下，要仔细移动扩束镜的位置，使得观察屏上出现干涉条纹；
迈克尔干涉仪是科学研究的精密光学仪器,由于机械转总存在有一定的间隙,都有回程差，在读数的过程中，应使微调鼓轮向同一个方向转动，尽量避免回程差:。
通过同一方向转动微调鼓轮，使观察屏上不断消失圆形条纹。规定50环为一次记录，分别从导轨、仪器窗口的刻度盘、微动手轮上读出平面镜M2的移动距离，再从微动手轮上估读一位。但由于圆形条纹消失的条纹数不能准确为50环，即平面镜M2移动的距离△d对应条纹数不为50，所以测量的氦氖激光波长与实际波长有较大出入。
⑵ 迈克尔逊干涉仪有哪些用途
迈克尔逊干涉仪，它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。通过调整该干涉仪，可以产生等厚干涉条纹，也可以产生等倾干涉条纹。主要用于长度和折射率的测量，若观察到干涉条纹移动一条，便是M2的动臂移动量为λ/2，等效于M1与M2之间的空气膜厚度改变λ/2。在近代物理和近代计量技术中，如在光谱线精细结构的研究和用光波标定标准米尺等实验中都有着重要的应用。
⑶ 迈克尔逊最早用迈克尔逊干涉仪做什么
迈克尔逊干涉仪，是1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作，为研究“以太”漂移而设计制造出来的精密光学仪器
迈克尔逊的名字是和迈克尔逊干涉仪及迈克尔逊－莫雷实验联系在一起的，实际上这也是迈克尔逊一生中最重要的贡献。在迈克尔逊的时代，人们认为光和一切电磁波必须借助绝对静止的“以太”进行传播，而“以太”是否存在以及是否具有静止的特性，在当时还是一个谜。有人试图测量地球对静止“以太”的运动所引起的“以太风”，来证明以太的存在和具有静止的特性，但由于仪器精度所限，遇到了困难。麦克斯韦曾于1879年写信给美国航海年历局的D.P.托德，建议用罗默的天文学方法研究这一问题。迈克尔逊知道这一情况后，决心设计出一种灵敏度提高到亿分之一的方法，测出与有关的效应。
1881年他在柏林大学亥姆霍兹实验室工作，为此他发明了高精度的迈克尔逊干涉仪，进行了著名的以太漂移实验。他认为若地球绕太阳公转相对于以太运动时，其平行于地球运动方向和垂直地球运动方向上，光通过相等距离所需时间不同，因此在仪器转动90°时，前后两次所产生的干涉必有0.04条条纹移动。迈克尔逊用最初建造的干涉仪进行实验，这台仪器的光学部分用蜡封在平台上，调节很不方便，测量一个数据往往要好几小时。实验得出了否定结果。
1884年在访美的瑞利、开尔文等的鼓励下，他和化学家莫雷（Morley,Edward Williams，1838～1923）合作，提高干涉仪的灵敏度，得到的结果仍然是否定的。1887年他们继续改进仪器，光路增加到11米，花了整整5天时间，仔细地观察地球沿轨道与静止以太之间的相对运动，结果仍然是否定的。这一实验引起科学家的震惊和关注，与热辐射中的“紫外灾难”并称为“科学史上的两朵乌云”。随后有10多人前后重复这一实验，历时50年之久。对它的进一步研究，导致了物理学的新发展。迈克尔逊的另一项重要贡献是对光速的测定。早在海军学院工作时，由于航海的实际需要，他对光速的测定开始感兴趣。
1879年开始光速的测定工作。他是继菲佐、傅科、科纽之后，第四个在地面测定光速的。他得到了岳父的赠款和政府的资助，使他能够有条件改进实验装置。他用正八角钢质棱镜代替傅科实验中的旋转镜，由此使光路延长600米。返回光的位移达133毫米，提高了精度，改进了傅科的方法。他多次并持续进行光速的测定工作，其中最精确的测定值是在1924～1926年，在南加利福尼亚山间22英里长的光路上进行的，其值为（299796±4）km/s。迈克尔逊从不满足已达到的精度，总是不断改进，反复实验，孜孜不倦，精益求精，整整花了半个世纪的时间，最后在一次精心设计的光速测定过程中，不幸因中风而去世，后来由他的同事发表了这次测量结果。