白光的等厚干涉位置的确定实验方案
一．实验题目
白光等厚干涉位置的确定 二．实验目的
1）了解迈克尔逊干涉仪的光学结构及干涉原理，
2）学习其调节和使用方法；
3）习一种测定光波波长的方法，加深对等厚干涉的理解。
三．实验仪器
迈克尔逊干涉仪、白炽灯，透镜 四．实验原理
1. 干涉仪的光学结构
迈克尔逊干涉仪的光路和结构如图3-16-1与3-16-2所示。M 1、M 2是一对精密磨光的平面反射镜，M 1的位置是固定的，M 2可沿导轨前后移动。G 1、G 2是厚度和折射率都完全相同的一对平行玻璃板，与M 1、M 2均成45°角。G 1的一个表面镀有半反射、半透射膜A ，使射到其上的光线分为光强度差不多相等的反射光和透射光；G 1称为分光板。当光照到G 1上时，在半透膜上分成相互垂直的两束光，透射光（1）射到M 1，经M 1反射后，透过G 2，在G 1的半透膜上反射后射向E ；反射光（2）射到M 2，经M 2反射后，透过G 1射向E 。由于光线（2）前后共通过G 1三次，而光线（1）只通过G 1一次，有了G 2，它们在玻璃中的光程便相等了，于是计算这两束光的光程差时，只需计算两束光在空气中
的光程差就可以了，所以G 2称为补偿板。当观察者从E 处向G 1看去时，除直接看到M 2外还看到M 1的像M 1ˊ。于是（1）、（2）两束光如同从M 2与M 1ˊ反射来的，因此迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉和M 1´～M 2间“形成”的空气薄膜的干涉等效。
2. 等光程位置的确定
当M 2与M 1ˊ不完全平行时，M 2和M 1ˊ之间形成楔形空气膜，一般情况下
屏上将呈现弧形等厚干涉条纹。若改变活动镜位置，使M 2和M 1ˊ的间距d=0，此时由M 2和M 1ˊ反射到屏上的两束相干光光程差为零，屏上呈现直线形明暗条纹。这时活动镜的位置称为等光程位置。
用白光照射，由于白光是复色光，而明暗纹位置又与波长有关。因此，只有在d=0的对应位置上，各种波长的光到达屏上时，光程差均为0，形成零级暗纹。在零级暗纹附近有几条彩色直条纹。稍远处，由于不同波长、不同级次的明暗纹相互重叠，便看不清干涉条纹了。
五．操作步骤
（1）沿逆时针方向转动粗调手轮，将活动镜移至导轨30mm 处。
（2）再沿逆时针方向转动微调手轮，使d 减小，此时条纹变粗、变疏，直到只有3～4个条纹。
（3）然后调节倾度微调螺丝，使M 1′与M 2有一微小交角。 （4）再沿逆时针方向缓慢转动微调手轮，使屏上条纹最直时。
（5）改用白炽灯照射干涉仪，取下观察屏，直接用眼向活动镜方向观察，并继续缓慢转动微调手轮。
（6）当看到彩色直条纹后，记下此时活动镜位置，即为等光程位置。 （7）移动活动镜时，一定要非常缓慢，因白光干涉条纹只有数条，移动太快就会一晃而过。
六．数据表格
白光的等厚干涉位置的确定实验方案
一．实验题目
白光等厚干涉位置的确定 二．实验目的
1）了解迈克尔逊干涉仪的光学结构及干涉原理，
2）学习其调节和使用方法；
3）习一种测定光波波长的方法，加深对等厚干涉的理解。
三．实验仪器
迈克尔逊干涉仪、白炽灯，透镜 四．实验原理
1. 干涉仪的光学结构
迈克尔逊干涉仪的光路和结构如图3-16-1与3-16-2所示。M 1、M 2是一对精密磨光的平面反射镜，M 1的位置是固定的，M 2可沿导轨前后移动。G 1、G 2是厚度和折射率都完全相同的一对平行玻璃板，与M 1、M 2均成45°角。G 1的一个表面镀有半反射、半透射膜A ，使射到其上的光线分为光强度差不多相等的反射光和透射光；G 1称为分光板。当光照到G 1上时，在半透膜上分成相互垂直的两束光，透射光（1）射到M 1，经M 1反射后，透过G 2，在G 1的半透膜上反射后射向E ；反射光（2）射到M 2，经M 2反射后，透过G 1射向E 。由于光线（2）前后共通过G 1三次，而光线（1）只通过G 1一次，有了G 2，它们在玻璃中的光程便相等了，于是计算这两束光的光程差时，只需计算两束光在空气中
的光程差就可以了，所以G 2称为补偿板。当观察者从E 处向G 1看去时，除直接看到M 2外还看到M 1的像M 1ˊ。于是（1）、（2）两束光如同从M 2与M 1ˊ反射来的，因此迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉和M 1´～M 2间“形成”的空气薄膜的干涉等效。
2. 等光程位置的确定
当M 2与M 1ˊ不完全平行时，M 2和M 1ˊ之间形成楔形空气膜，一般情况下
屏上将呈现弧形等厚干涉条纹。若改变活动镜位置，使M 2和M 1ˊ的间距d=0，此时由M 2和M 1ˊ反射到屏上的两束相干光光程差为零，屏上呈现直线形明暗条纹。这时活动镜的位置称为等光程位置。
用白光照射，由于白光是复色光，而明暗纹位置又与波长有关。因此，只有在d=0的对应位置上，各种波长的光到达屏上时，光程差均为0，形成零级暗纹。在零级暗纹附近有几条彩色直条纹。稍远处，由于不同波长、不同级次的明暗纹相互重叠，便看不清干涉条纹了。
五．操作步骤
（1）沿逆时针方向转动粗调手轮，将活动镜移至导轨30mm 处。
（2）再沿逆时针方向转动微调手轮，使d 减小，此时条纹变粗、变疏，直到只有3～4个条纹。
（3）然后调节倾度微调螺丝，使M 1′与M 2有一微小交角。 （4）再沿逆时针方向缓慢转动微调手轮，使屏上条纹最直时。
（5）改用白炽灯照射干涉仪，取下观察屏，直接用眼向活动镜方向观察，并继续缓慢转动微调手轮。
（6）当看到彩色直条纹后，记下此时活动镜位置，即为等光程位置。 （7）移动活动镜时，一定要非常缓慢，因白光干涉条纹只有数条，移动太快就会一晃而过。
六．数据表格