迈克尔逊专题实验心得体会

     上三周做了迈克耳逊专题试验，我体会颇深。迈克耳逊干涉仪是用分振幅法产生双光束以实现干涉的精密仪器，其用途很广，主要用于观察干涉现象，研究许多物理参数（如温度，压强，电场，磁场等）对光传播的影响，测波长和波的折射率等。迈克耳逊干涉仪是这个专题试验最主要的试验仪器，此专题包括：1，迈克耳逊干涉仪在钠光灯照射下测量钠双线波长差; 2, 白光干涉测量平板玻璃折射率；3，由迈克耳逊干涉仪改装成的法布里——玻罗干涉仪测钠双线波长差。

     以下分别从三个小实验分别来说明。

     一，测量钠双线波长差。这是{dy}个试验，主要实验目的有：1，巩固对迈克耳逊干涉仪的干涉原理，迈克耳逊干涉仪的结构以及调节方法的掌握；2，学习利用迈克耳逊干涉仪测量钠双线波长差的方法和原理。实验内容主要有三方面：1，观察钠光双光束干涉现象；2，测量钠光平均波长，并与公认值比较；3，测量钠光双线的波长差。

     二，白光干涉测量平板玻璃折射率。通过这个实验我们主要掌握了以下几方面的内容：1，观察并了解了白光干涉条纹特点；2，掌握了利用迈克耳逊干涉仪测量薄玻璃片折射率的方法。这个实验跟其他两个一样都只用很少的仪器，有迈克耳逊干涉仪，He-Ne激光器，白炽灯，平板玻璃。这是这个专题试验里最难最耗时的一个，试验对眼睛要求很高，连续直视着白炽灯不是一件好受的事情，对人耐性考验极大，需要目不转睛的盯着小玻璃片背后的亮光随时可能出现也可能随时消失的条纹将微调手柄调上上千圈，一个不留神，幸运之神离你悄然远去，只留下在小白炽灯下苦叹并毅然决然从头再来的我们。实验的主要内容有：1，观察白光干涉现象；2，测量玻璃折射率。

    三，法布里——玻罗干涉仪测钠双线波长差。这{zh1}一个实验我们很快就做完了，是这个专题最简单的一个了。我们从这个实验了解到法布里博罗（F—P）干涉仪的结构，掌握了调节与使用F—P干涉仪的方法，并了解了用F—P干涉仪测定钠双线波长差的原理及方法。这个实验也包括两方面的内容：1，观察钠光多光束干涉现象; 2,测量钠双线波长差。

     迈克尔逊专题实验的主要任务就是测量侧钠双线波长差和玻璃折射率。在实验过程中，主要任务就是调节与观察。调节就是对粗调与微调手轮的调节来改变两反射镜的距离，调节反射镜背后的旋钮使两反射镜平行。观察是指对玻璃片或是望远镜上所成的像的观察，主要是对随时可能出现的条纹的观察。说起来似乎很简单，做起来却并不是这样的，例如，调节使两玻璃片平行，这是很难xx做到的，这个实验{zd0}的特点就是原理简单，操作步骤少却很难，实验要求精度很高，所以需要反复调节观察使其尽量平行，将误差尽可能减小。再如观察等待条纹出现，观察似乎是再简单不过的事情了，可是长时间盯着亮光神经一下都不能松弛，由于条纹一闪即逝，所以必须慢慢调节仔细观察，一旦错过而没有观察到只能从头再来，在调出条纹后，我们回过头来再去看，如果不仔细，是细到几乎观察不到。由此可见这个实验，极大地考验了我们敏锐的观察力与良好的耐性。

    迈克耳逊制造的迈克耳逊干涉仪对光学和近代物理做出了巨大的贡献，用来测定微小的长度，折射率，光波波长等，也是现代光学仪器如傅立叶光谱仪等仪器的组成部分，在研究光谱线方面有着重要的作用。迈克耳逊曾与他的合作者用这个仪器作了三项xx的试验：1，迈克耳逊—莫雷实验，为爱因斯坦创立相对论提供了实验依据；2，镉红线的发现实现了长度单位的标准化；3，由干涉仪条纹可见度随光程变化的规律，可推断光谱线的精细结构。

    迈克耳孙干涉仪的最xx应用即是它在迈克耳孙-莫雷实验中对以太风观测中所得到的零结果，这朵十九世纪末经典物理学天空中的乌云为狭义相对论的基本假设提供了实验依据。除此之外，由于激光干涉仪能够非常xx地测量干涉中的光程差，在当今的引力波探测中迈克耳孙干涉仪以及其他种类的干涉仪都得到了相当广泛的应用。激光干涉引力波天文台（LIGO）等诸多地面激光干涉引力波探测器的基本原理就是通过迈克耳孙干涉仪来测量由引力波引起的激光的光程变化，而在计划中的激光干涉空间天线（LISA）中，应用迈克耳孙干涉仪原理的基本构想也已经被提出。迈克耳孙干涉仪还被应用于寻找太阳系外行星的探测中，虽然在这种探测中马赫-曾特干涉仪的应用更加广泛。迈克耳孙干涉仪还在延迟干涉仪，即光学差分相移键控解调器（Optical DPSK）的制造中有所应用，这种解调器可以在波分复用网络中将相位调制转换成振幅调制。

    参考资料：1，赵凯华，钟锡华，《光学》，北京大学出版社，2005。2，谢行恕，康世秀，霍剑青，《大学物理实验》第二册，高等教育出版社，2005。3，杨淑武《普通物理实验》，高等教育出版社，2000。4，《大学物理实验—光学部分》，西南七所高等院校合编，西南师范大学出版社。