楊氏雙縫干涉試驗(yàn)講義

1、楊氏雙縫干涉一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、理解干涉的原理；2、掌握分波陣面法干涉的方法；3、掌握干涉的測(cè)量，并且利用干涉法測(cè)光的波長(zhǎng)。二、實(shí)驗(yàn)原理?xiàng)钍想p縫干涉原理如圖 1所示，其中S為單縫，Si和s為雙縫，P為觀察屏。如果 S在Si和S2的中線上，則可以證明雙縫干涉的光程差為dxA = d sin $ =_/式中，d為雙縫間距，B是衍射角，I是雙縫至觀察屏的間距。當(dāng)旅嚴(yán) 明紋廠仏+丄）k 暗紋由干涉原理可得，相鄰明紋或相鄰暗紋的間距可以證明是相等的，為dkr Av 7-/ ,因此 d ,用厘米尺測(cè)出I,用測(cè)微目鏡測(cè)雙縫間距d和相鄰條紋的間距A x,計(jì)算可得光波的波長(zhǎng)。三、實(shí)驗(yàn)儀器1：鈉燈（加圓孔光闌）；2:

2、透鏡Li（f=50mm） ; 3:二維架（SZ-07）; 4:可調(diào)狹縫（SZ-27 ； 5:透鏡架（SZ-08 ； 6:透鏡L2（f =150mm） ； 7:雙棱鏡調(diào)節(jié)架（SZ-41）； 8:雙縫；9:延伸架（SZ-09 ； 10 :測(cè)微目鏡架（SZ-36 ； 11：測(cè)微目鏡（SZ-03） 12、13、15:二維平移底座（SZ-02 ； 14、16: 升降調(diào)節(jié)座（SZ-03）圖2 實(shí)驗(yàn)裝置圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、參考圖2安排實(shí)驗(yàn)光路，狹縫要鉛直，并與雙縫和測(cè)微目鏡分劃版的毫尺刻線平行。雙縫 與目鏡距離適當(dāng)，以獲得適于觀測(cè)的干涉條紋。2、調(diào)單縫、雙縫，測(cè)微目鏡平行且共軸，調(diào)節(jié)單縫的寬度，三者之間

3、的間距，以便在目鏡 中能看到干涉條紋。3、 用測(cè)微目鏡測(cè)量干涉條紋的間距 x以及雙縫的間距d,用米尺測(cè)量雙縫至目鏡焦面的距 離I，計(jì)算鈉黃光的波長(zhǎng)入，并記錄結(jié)果。4、觀察單縫寬度改變，三者間距改變時(shí)干涉條紋的變化，分析變化的原因。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果1、測(cè)鈉光波長(zhǎng)數(shù)據(jù)表次數(shù) x(mm)d(mm)l(mm).At 7八 d (nm)12345注意：為減小測(cè)量誤差，不直接測(cè)相鄰條紋的間距 X,而要測(cè)n個(gè)條紋的間距再取平均值；另外由于測(cè)微目鏡放大倍率為15倍，所以相鄰條紋間距以及雙縫間距的實(shí)際值應(yīng)該為讀數(shù)除以15。2、測(cè)得鈉光波長(zhǎng)平均值：入二鈉黃光波長(zhǎng)公認(rèn)值（或稱標(biāo)準(zhǔn)值）：3、絕對(duì)誤差入=|入二4、相對(duì)誤差=（入/ X 100%=六、注意事項(xiàng)1、單縫、雙縫、必須平行，且單縫在雙縫的中線上。2、單縫的寬度要恰當(dāng)。3、測(cè)微目鏡測(cè)量時(shí)，不能回轉(zhuǎn)，防止回轉(zhuǎn)誤差。七、思考題1、若狹縫寬度變寬，條紋如何變化2、若雙縫與屏幕間