Michelson-Interferometer: λ aus der Streifenzählung
Unbekannte monochromatische Quelle. Ändern Sie den Gangunterschied, zählen Sie die Streifenwechsel im Zentrum und bestimmen Sie λ aus der Ausgleichsgeraden N gegen Δ.
Ziel des Versuchs
λ aus N = Δ/λ bestimmen. Der Graph der Streifenzahl N gegen den Gangunterschied Δ hat die Steigung 1/λ.
Geräte
- Michelson-Interferometer
- Unbekannte monochromatische Quelle
- Mikrometer für den Gangunterschied
- Photodiode im Zentrum
Versuch
Theorie
Ein helles Zentrum kehrt bei Δ = mλ wieder, daher ist die Zahl der Streifenwechsel vom gewählten Nullpunkt N = Δ/λ. Der Aufbau blendet λ, Δ/λ und die Periodenmarke von I(Δ) aus. Die laufende Intensität im Zentrum ist die Messanzeige; die hellen Maxima zählen Sie selbst.
Durchführung
- Beginnen Sie nahe Δ = 0. Die Wellenlänge der Quelle bleibt verborgen. Ändern Sie den Gangunterschied Δ und zählen Sie die Streifen N selbst.
- Beobachten Sie die laufende Intensität im Zentrum. Erhöhen Sie N jedes Mal, wenn das Zentrum ein helles Maximum durchläuft. Der Aufbau zählt nicht für Sie.
- Speichern Sie Paare (Δ, N) an mehreren Maxima. Mindestens 6 Zeilen, der Gangunterschied umfasst einige Mikrometer.
- Bestimmen Sie die lineare Ausgleichsgerade N gegen Δ; λ = 1 / Steigung. Vergleichen Sie mit dem Referenzwert.
Schlussfolgerung
Die bestimmte Wellenlänge λ stimmt mit der verborgenen Quelle überein. Wesentliche Unsicherheiten: ein übersprungener Streifen und diskrete Schritte des Gangunterschieds.