一个倾情奉献的学长笔G04迈克尔逊干涉仪的应用实验攻略.docx
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一个倾情奉献的学长笔G04迈克尔逊干涉仪的应用实验攻略
前前记：
关于后文数据处理实验三中相干长度的计算有错误，已更正，希望不要害到之前看过日志的孩子。
感谢楼下各位指出的错误，不然罪过就大了~~谢谢谢谢~~@丛龙达@屈亦成@岳彦姝
原文：
将测得的两个数一减，就是相干长度。
更改为：
将两个数一减*2，就是相干长度了。
前记：
分析下形势，虽然1&27系材料开头一句话让人准备的时候松了口气，说这是老师认为光学最简单的实验，但经笔者亲测后认定，如果你迈进了这个实验的大门，恭喜你你经历过光学中最坑人的实验之后，你的人生算是圆满了。
在去实验室的路上还在想，如果这次不被抽到G04，就回来写攻略回报社会。
结果看完分组之后内心哇凉哇凉了一阵。
由于现在光学实验的小白鼠资源严重不足，下午才开了G01和G04两个实验，无奈作为一个在人人上阅遍光学实验攻略没有看到有关G04的小白鼠一枚，活生生的在实验室里煎熬了三个多小时，决定为大家做点贡献，造福下一代~~
本文：
超详解步骤+数据处理方法（倾情奉献）
下面正题。
实验做不出来不是你手笨智商低或者没准备好，而是你不知道你做什么，怎么做！
！
！
同志们请坚信，实验原理神马的嘛都不是！
！
！
重要的是你要清楚的知道你要测的是什么，你要怎么把数据处理搞定。
做G04，你需要的超简单：
中性笔，铅笔和尺子（画表格列数据），橡皮，计算器一只。
实验步骤（共12步超细解）
准备中……
第一步：
看好自己的分组之后，如果发现你被分到了G04，请勇敢的迈进这个教室的大门，一定要抬头挺胸，自信~~因为有了笔者将奉上悲惨被迫害之后血的教训换来的全面攻略。
第二步：
进教室之后，老师会让你交学生卡（提心大家一定要记得带一卡通哦~），然后随机发给你一份材料（没来得及照图，原理+计算器使用方法，材料上有编号，对号入座），和一个计算器（建议用自己熟悉的计算器）。
黑板上写着老师要检查的checkpoints，和要做的三个小实验名称以及选作实验名称，一些已知常数和两个不确定度公式。
（上图~~）
攻略一：
此处请注意，老师发的材料除了任务要求上有数据处理的要求，其他原理都是浮云，纠结就是浪费时间，不过前提是把此文的攻略和Tips都看懂并记住，包你轻松过关。
第三步：
到了实验桌后，老师让你把出了文具之外的东西全放到后面柜子上，然后就可以开始做实验咯~~~~
实验一
第四步：
粗调！
！
将7个钮（M1镜四个，M2镜三个）拧到半松半紧状态。
（如图）
注释看不太清，文字说明吧。
这个角度是面对仪器桌从右往左看迈克尔逊干涉仪。
中间一坨四个红框框，是M1镜。
两个旋钮，（1,2号旋钮），两个拉簧（左边的3号拉簧，下方的4号拉簧），右上方框起来的是所谓陶瓷balabala的东西，是所谓的M2镜。
背后有三个钮，分别叫（5,6,7号旋钮）。
大家记清楚编号，后文讲调节的时候要用哦~~~
攻略二：
粗调真的无比关键的好不好，，大家千万不要为了省事而忽略这一步，不然后面调不出现象返回来重做更浪费时间和精力。
笔者血泪忠告。
建议两个拉簧（3,4号）拧到最底最紧，当时我8号桌，粗调时半松半紧到第二个实验就OVER了，结果返回来把第一个实验又调了一遍，浪费时间啊~~！
！
其他旋钮半松半紧，特别是5,6,7号~！
第五步：
（1）打开激光，转动激光灯使光斑尽量打到所有镜子中心。
（镜子上各种光斑各种点啊有木有，笔者当时见到就泪奔了，各种手忙脚乱，后来才觉悟过来，这是需要调的，大家千万不要心慌。
）
（2）激光前放上铁板小孔，看铁板小孔的背面（背对激光灯的那面）有N多小点。
其实是两排，一排三个。
如果没有，拿白纸挡一下看看光斑跑到哪了。
Tip1:
白纸很重要，实验过程中找不到光斑了可以各种挡。
（3）调M1镜的1，2号旋钮，可以让其中一组三个光斑上下或左右移动，把中间那个最亮的调到对准铁板小孔的位置。
（4）调5,6,7号旋钮，也就是M2镜背后三个钮，把另一组三个光斑中间最亮那个调到对准铁板小孔。
（可惜无图，大家应该好理解）
Tip2:
这时候微调就好了，所有的5个旋钮调好了就不要再动了，可以的话以后都不要动了！
！
否则还得重来。
第六步：
撤铁板小孔，换上扩束镜，把毛玻璃屏摆上来。
这时可以看到一条一条红条纹密密麻麻的慎得慌的。
淡定住。
调两个拉簧，3,4号把干涉圆环的中心拉回来。
水平的3号拉簧可以让圆心水平方向移动。
4号拉簧往下拉，圆心往上下移动。
最后视野里是一个个同心圆了~成功一半了~！
第七步：
接好陶瓷管balabala跟电源箱和万用表。
上图~
这是没接之前看到的状态。
一根黒线一根红线。
继续~！
要像这样接啊~~！
笔者现场手捧两根线苦思冥想纠结了近十分钟终于灵机一动想到了。
。
。
黑线红线能看清。
分别按颜色对应接在电源箱和万用表上。
下面两根线是M2镜背后的陶瓷管balabala接的导线，插头接对应颜色插口就好。
Tip3：
接线时。
500V高压，导线金属头裸露的，操作要小心，先插线后开电源。
电源在箱子背后。
万用表记得检查量程，1000V，就是中间的大转盘是水平的一条。
。
第八步：
（重中之重，关键啊~~~）看到电源箱子右手边那个钮，调到180V左右，这是盯着毛玻璃屏上圆环，每吞或吐两个圈，读一个电压值，连续读八个数，就可以叫老师检查了。
注意读最后一个数的状态不要破换，老师要看，黑板上有要求。
吐槽一下：
做实验原理想不通什么的都不是问题，最重要的是要知道测什么啊！
！
！
笔者由于准备较晚，搜攻略有没看到跟G04有关的，！
1&27的材料又看的云里雾里的。
最后在现场调好现象之后乱摸乱碰呆坐了半个小时啊！
！
现在想起来血的教训啊~~
实验二
第九步：
好了，第二个实验了。
第一个实验调好的地方，那7个钮钮都不要动！
！
把接线拔了，上钠灯，钠灯后紧接着是毛玻璃片。
把毛玻璃屏撤了，从M2镜里看干涉环。
攻略三：
毛玻璃片啊，是跟铁板小孔一起的那个。
毛玻璃屏是干涉仪最前面那个大圆屏。
大家注意了！
第一个实验室没有毛玻璃片的，铁板小孔调好后直接上扩束镜。
我当时拿着毛玻璃片摆弄了好久，一定被老师鄙视加鄙视了很久很久……
Tip4：
如果这步你在M2镜里看不到圆环，那说明你的旋钮被无意碰到了。
还有一种是拉环。
。
。
历史经验教训呐，拉环当时是半松半紧结果调到后来到极限了华丽丽的咔咔了两声，M2镜上一片黄茫茫的，当时心又凉了。
。
。
只能返回第一个实验重新调整。
上激光灯，铁板小孔，然后再扩束镜，毛玻璃屏上条纹正中间的同心圆，ok，换回钠灯和毛玻璃片，肯定没问题哦！
楼主还按此方法帮助了一个同学顺利搞定~
第十步：
消视差。
开始上下左右摇头晃脑吧。
虽然动作很2X，但是为了实验。
。
嗯。
上下晃，条纹有吞吐现象调垂直方向的4号拉簧，左右看，有吞吐现象调水平方向的3号拉簧。
前后看一般问题不大，如果有问题，两个拉簧都稍微动动。
搞定了叫老师检查。
攻略四：
这一步做过菠萝干实验的同学会比较熟悉，主要是调节要有技巧有目的性。
比如头往上动，发现条纹在吐，调4号拉簧让条纹往里吞。
两者慢慢抵消最后就不会再动了。
左右也一样哦~
第十一步：
测什么！
！
！
这个很重要啊。
盯着M2镜中干涉环。
转右侧有个微调旋钮，一直转转转（消空程差，要往一个方向），看到条纹全部消失了记个数，再往下，总共8个数。
完事叫老师检查。
保持好状态（M2一片黄茫茫，读数位置不要动，老师会再调调看看）
攻略五：
关于读数粗调微调旋钮调零。
非常重要！
！
！
不然读数会让你痛苦的想死。
将微调螺旋钮转到0刻度处，再调粗轮转到某一刻度对准。
下面看看读数构成：
主尺aa+大粗轮窗口bb+微调螺旋钮ccd：
aa.bbccd mm（d为估读的！
）一共小数点后五位。
这是主尺（上面那个大圆镜子是M2）
这是大粗轮窗口，读两位，旁边是微调螺旋钮，读三个数。
实验三
第十二步：
好了，第三个实验了。
测相干长度，怎么测，很简单。
调大粗轮，让圆环间距大大大，大到最后会出现一条条的平行条纹。
大致就好了，读个数。
然后往远处调调调，调到再也看不见条纹了，永远消失了，读个数。
此处两个数据，相减就是相干长度了。
数据处理
实验一：
压电常数
Tipn:
一元线性回归公式要背出来~！
！
！
笔者现场推的，费时费事。
。
材料上公式是每吞吐一个条纹测量的，这里要翻一倍哦~~所以红色部分改正好了。
实验二：
测钠光波长差
第二个实验也用一元线性回归。
测的数Li=L0+i*ΔL=L0+λ平方/Δλ*i。
很简单，Y=Li，X=i，λ平方/Δλ就是B了。
Tipn:
同上，一元线性回归公式要背出来~！
！
！
实验三：
测钠光相干长度
将测得的两个数一减*2（一定记得乘2，结果在1~2CM），就是相干长度。
谱线宽度等于波长平方除以相干长度。
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