實驗名稱：邁克爾遜干涉儀測波長
1實驗目的
1）瞭解邁克爾遜干涉儀的結構；
2）掌握邁克爾遜干涉儀的結構；
3）觀察光的等傾干涉現象並掌握波長的方法；
4）掌握逐差法處理資料。
2實驗儀器
he-ne鐳射器、擴束透鏡、邁克爾遜干涉儀
3實驗原理
邁克爾遜干涉儀的光學系統如圖。它由分光板g、補償板h、定反射鏡m1和動反射鏡m2組成。m1和m2互相垂直，分光板和補償板是一對材料和外型完全相同的平板光學玻璃，它們相互平行並分別和m1、、m2成大致45度夾角，分光板的次數不同引起的光程差。
來自點光源（或擴充套件光源）的光，入射到分光板上，分為強度相同的光線“1”和光線“2”的相干光，並分別由m1和m2反射後投射到光屏上（對於擴充套件光源用眼睛正對著觀察）產生干涉現象。由於m1和m2垂直，可以等價地看成m2的虛象和m1形成一個厚度d為的空氣隙，d的大小隨m2的位置改變而改變，所以兩光線的光程差可由下式確定：
1）式中iˊ為光線“1”對m2的入射角。當d一定時，δ由iˊ確定，iˊ相同的方向上光程差相等，形成了等傾干涉條紋。且滿足：
k=0、1、2、32）
呈亮條紋：
k=0、1、2、33）
呈暗條紋。條紋呈明暗相間的同心環，這和牛頓環干涉條紋相似，但不同的是本同心環外側干涉級別低，越靠圓心干涉級別越高。圓心干涉級別最高。
現分析一下（2）式。對於第級亮條紋，有：
4）當d增大時，為了保證（4）式仍成立ik‘必須也增大，即k級亮條紋往外擴大，反之，減小時，ik‘也必須減小，k級亮條紋往內縮小。特別地考慮iˊ=0（即圓心）處。滿足：
5）時為亮條紋。那麼，d增大時，中心亮條紋的級別k增大，中心往外冒出亮條紋，d減小時，中心亮條紋級別減小，亮條紋往中心收進。每當d改變時，中心處就冒出或收進一個干涉條紋。
當d改變時，中心處就冒出或收進n個干涉條紋。根據這種現象，可以測定光波波長。
假設動鏡m2原在位置d1上，現移動m2的位置，同時觀察並計算中心亮條紋冒出或收進的數目，當m2移至位置d2時，相應地冒出或收進的亮條紋數目n。就有：
4預備1）對照實驗講義和預習內容，先花大約10-15分鐘的時間熟悉儀器。
2）瞭解實驗要點及注意事項，對照實物進一步瞭解對實驗原理。
5實驗過程
1） 調整he-ne鐳射器所發的光線與定鏡之間的光路垂直，具體做法：調節鐳射器的位置、高度和角度，直到入射光和定鏡的反射光重合。
2） 觀察光屏，同時調節定鏡後面的三個螺絲，一直到定鏡的反射光與動鏡的反射光一一對應重合為止。
3） 放入擴束鏡觀察干涉條紋。
4） 繼續調節定鏡後面的三個螺絲或者利用微調裝置調整干涉條紋的中心位置，使同心圓的圓心大致處於光斑的中心位置。
5） 確定動鏡位置的主尺讀數（先將細調手輪讀數調為0，再將粗調手輪讀數調為0，觀察主尺讀數）。
6） 按一個固定的方向轉動細調手輪直到干涉條紋能穩定地隨細調手輪的變化而變化。
7） 待干涉條紋隨細調手輪的轉動變化10次以上，記下此時動鏡的位置。
8） 按學內容所要求的步驟進行實驗操作
6實驗中容易出現的問題及注意事項
1） 根據實踐經驗，動鏡的位置在40~50mm之間可以獲得比較滿意的干涉圖象。
2） 光斑重合，這是本實驗最困難的部分，解決技巧：取下光屏，用手拿一張白紙代替光屏，利用手臂延長光路，使得光斑是否重合變得更容易觀察。
3） 注意不論是粗調手輪或者是微調手輪在實驗過程中途不得倒轉，否則會產生很大的迴轉誤差。
4） 實驗過程中眼睛容易疲勞，可適當休息片刻再繼續。
5） 意外事故：實驗中途當光路遭意外破壞後，可重新調整光路繼續實驗（因為動鏡位置沒因光路的破壞而變化。）
6） 使用干涉儀時不要使工作臺震動。
7） 不可用手或其他物品觸控其光學表面。
8） 切勿正對著光學表面講話。
7實驗參考資料
本實驗所用的鐳射器平均波長為632.8奈米。
8實驗結果檢查方法
1） 檢查實驗資料：干涉條紋每隔400次變化後，動鏡相應的變化量，按理論推算應為0.12656mm。
2） 如資料不理想，則檢查實驗資料中干涉條紋每變化50次動鏡的相應變化量，應該在0.0158mm左右，依此可以判斷錯誤出現在什麼地方。
9資料處理範例
資料記錄及處理
；s=2.384×10-4 ； sc8=4.44×10-4
經查0.12763是壞值，剔除它；
重新算平均值：
；s‘=1.31×10-4； s‘c7=2.36×10-4
經查0.12726是壞值，剔除它；
重新算平均值：
； s″=8.93×10-5；s″c6=1.6×10-4
無壞值，所以
δm =0.00005mm ；mm
邁克爾遜干涉儀實驗實驗報告評分標準
一實驗預習 20分 學生進入實驗室前應預習實驗，並書寫實驗預習報告。預習報告應包括 實驗目的，實驗原理，實驗儀器，實驗步驟實驗資料記錄表等五部分。以各項表述是否清楚 完整，版面是否整潔分三段給分。預習報告不合格者，不允許進行實驗。該實驗應重新預約，待實驗室安排時間後進行實驗 實驗前還應預習實驗 二實...