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    設計實驗,觀察白光的干涉條紋,並討論出現干涉條紋的條件和條紋形狀。 提示 在白熾燈前加毛玻璃,把M1與M2"(M2對半反射鏡所成的像)的距離調節到接近於0。 2.設計實驗,觀察汞綠光的非定域干涉和鐳射的定域干涉。 提示 在汞燈前加綠色濾光片和小孔光闌,以形成點光源;在鐳射器前加透鏡擴束後再加2-3塊毛玻璃,以形成面光源。 3.在邁克耳孫干涉儀的一臂光路上插入一塊薄平行玻璃片,調節兩反射鏡的相對角度和位置,會看到什麼現象?試分析討論產生這些現象的原因,並利用該干涉儀測出此玻璃片材料的折射率。(提示:玻璃片的厚度可用千分尺測出。) 提示 參閱附件2。 4.已知鈉燈中有兩條波長相近、強度相同的黃色譜線。用鈉燈照射邁克耳孫干涉儀,並調節兩反射鏡的相對位置,會看到什麼現象?試分析討論產生這些現象的原因,並由此測出兩黃光的平均波長λ,波長差Δλ和鈉黃光的相干長度Δλ。(注意:這裡,為什麼?) 提示 公式中的Δλ是一條譜線中所含的波長範圍,並非兩譜線之波長差。 5.設計實驗,證明等傾干涉定域在無限遠。 提示 將干涉儀調節到出現等傾條紋,在觀察屏前用透鏡聚焦,可看到觀察屏上有清晰條紋的位置正好在透鏡的焦平面處。 6.試設計一個不用邁克耳孫干涉儀而能觀察等傾干涉的實驗。 提示 可先將氦氖鐳射擴束(直徑約1釐米以上),然後用透鏡(焦距5釐米左右)會聚到一塊平行平面玻璃片上(兩表面的夾角約小於1",厚度約2-3毫米),使入射角儘量小,則可在反射光斑中觀察到明顯的等傾干涉條紋。 7.設計實驗,測出等厚干涉定域在何處,驗證該定域位置與兩反射鏡相對位置的關係。 提示 將干涉儀調節到出現等厚條紋,在觀察屏前用透鏡聚焦,仔細調節到可在觀察屏上看到清晰的條紋,根據透鏡的物像關係計算出物的位置,即為等厚條紋的定域位置。定域位置與兩反射鏡相對位置的關係可根據下式算出:

    其中,D是定域位置與M1的距離,d是M1與M2"距離,a是M1與M2"的夾角,i是光的入射角。此式的證明,可參閱參考材料2,第123頁。 在實驗時要注意使入射角大一些,以便於測量。否則i≈0,D≈0。 8.設計實驗,利用邁克耳孫干涉儀估測各種濾光片的單色性。(提示:可估測白光透過它們後的相干長度而得。) 提示 改變d,使它從負幾釐米到正幾釐米(條紋從模糊到清晰再到模糊),從中得到相干長度Δλ,算出Δλ。 9.利用邁克耳孫干涉儀設計並實行你自己想做的實驗。(注意:該實驗設計方案要徵得實驗指導老師的同意後方可實行。)

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