雙縫干涉實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn): :用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康挠^察白光、單色光的干涉圖樣，測(cè)定單色光的波長(zhǎng)觀察白光、單色光的干涉圖樣，測(cè)定單色光的波長(zhǎng)2.2 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理光程差光程差=r2-r1=dsin又因?yàn)橛忠驗(yàn)閤=ltanlsin消去消去sin，得，得l2.2 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理xrrdl21 因?yàn)楫?dāng)因?yàn)楫?dāng)xdk kl(0,1,2.) 時(shí)，才會(huì)有亮條紋，于是得相鄰亮條時(shí)，才會(huì)有亮條紋，于是得相鄰亮條紋或暗條紋之間的間距為紋或暗條紋之間的間距為lxd 光波長(zhǎng)為光波長(zhǎng)為dxl 2.3 實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材 雙縫干涉儀雙縫干涉儀(由光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛

2、玻璃屏、由光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測(cè)量頭組成測(cè)量頭組成)、學(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺等、學(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺等測(cè)量頭測(cè)量頭1.結(jié)構(gòu)：由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，如圖所示結(jié)構(gòu)：由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，如圖所示2.用途：測(cè)兩條相鄰明用途：測(cè)兩條相鄰明(暗暗)條紋間的距離條紋間的距離x.2.3 實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材 測(cè)量頭測(cè)量頭3.使用方法：轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，分劃板會(huì)左、使用方法：轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，分劃板會(huì)左、右移動(dòng)測(cè)量時(shí)，應(yīng)使分劃板中心刻線右移動(dòng)測(cè)量時(shí)，應(yīng)使分劃板中心刻線對(duì)齊條紋的中心對(duì)齊條紋的中心(如圖所示如圖所示)，記下此時(shí)，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)手輪上的讀數(shù)a1；轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板；

3、轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板向一側(cè)移動(dòng)，當(dāng)分劃板中心刻線對(duì)齊另向一側(cè)移動(dòng)，當(dāng)分劃板中心刻線對(duì)齊另一條相鄰的條紋中心時(shí)，記下手輪上的一條相鄰的條紋中心時(shí)，記下手輪上的刻度數(shù)刻度數(shù)a2，兩次讀數(shù)之差就是這兩條條，兩次讀數(shù)之差就是這兩條條紋間的距離，即紋間的距離，即xa1a2.2.3 實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材 測(cè)量頭測(cè)量頭1.結(jié)構(gòu)：由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，如圖所示結(jié)構(gòu)：由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，如圖所示2.用途：測(cè)兩條相鄰明用途：測(cè)兩條相鄰明(暗暗)條紋間的距離條紋間的距離x.2.3 實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材 01 2 不足整數(shù)不足整數(shù)部分由游部分由游標(biāo)讀出標(biāo)讀出45 42.4 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟2.4.1 觀察干涉條紋

4、觀察干涉條紋(1)將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具圖所示；圖所示；(2)接好光源，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，使燈絲正常發(fā)光；接好光源，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，使燈絲正常發(fā)光；(3)調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源發(fā)出的光能沿軸線到達(dá)光屏；調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源發(fā)出的光能沿軸線到達(dá)光屏；2.4.1 觀察干涉條紋觀察干涉條紋2.4.2 測(cè)定單色光的波長(zhǎng)測(cè)定單色光的波長(zhǎng)(1)安裝測(cè)量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋；安裝測(cè)量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋；(2)使分劃板中心刻線對(duì)齊某條亮條紋的中央，記下手輪使分劃板中心刻線對(duì)齊某條亮條紋的中央，記下手輪上的讀數(shù)上的讀數(shù)a1，將該，將該2.5 數(shù)

5、據(jù)處理數(shù)據(jù)處理1.條紋間距條紋間距aaxn21|.1 2.6 誤差分析誤差分析1.雙縫到屏的距離雙縫到屏的距離l的測(cè)量存在誤差；的測(cè)量存在誤差；2.測(cè)條紋間距測(cè)條紋間距x帶來(lái)的誤差；帶來(lái)的誤差；2.7 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)1.雙縫干涉儀是比較精密的儀器，應(yīng)輕拿輕放，且注意保養(yǎng)；雙縫干涉儀是比較精密的儀器，應(yīng)輕拿輕放，且注意保養(yǎng)；2.安裝時(shí)，注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸安裝時(shí)，注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上，并使單縫、雙縫平行且間距適當(dāng)；線上，并使單縫、雙縫平行且間距適當(dāng)；例例1(雙縫干涉實(shí)驗(yàn)綜合考查雙縫干涉實(shí)驗(yàn)綜合考查) 現(xiàn)有毛玻璃屏現(xiàn)有毛

6、玻璃屏A、雙縫、雙縫B、白光光源白光光源C、單縫、單縫D和透紅光的濾光片和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把等光學(xué)元件，要把它們放在圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測(cè)它們放在圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測(cè)量紅光的波長(zhǎng)量紅光的波長(zhǎng)典題精析例例2(數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理) 在用雙縫干涉測(cè)光的波在用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖甲，雙縫間的距離長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖甲，雙縫間的距離d=3 mm，若測(cè)得雙縫與屏之間距離，若測(cè)得雙縫與屏之間距離0.70 m，通過(guò)測(cè)量頭通過(guò)測(cè)量頭(與螺旋測(cè)微器原理相似，手輪與螺旋測(cè)微器原理相似，手輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，分劃板前進(jìn)或后退轉(zhuǎn)動(dòng)一周，分劃板前進(jìn)或后退0.5

7、00 mm)觀觀察第察第1條亮紋的位置如圖乙條亮紋的位置如圖乙(a)所示，觀察第所示，觀察第5條亮紋的位置如圖乙條亮紋的位置如圖乙(b)所示，則可求出所示，則可求出紅光的波長(zhǎng)紅光的波長(zhǎng)= m(保留一位有效數(shù)保留一位有效數(shù)字字)解解: 由圖得由圖得a=0.650 mm=6.5010-4 m，則，則446.50 10 m1.625 10 m151axn 于是得紅光的波長(zhǎng)于是得紅光的波長(zhǎng)m107m700103106251734 .Ldx A. 燈絲和單縫及雙縫必?zé)艚z和單縫及雙縫必須平行放置須平行放置B. 干涉條紋與雙縫垂直干涉條紋與雙縫垂直C. 干涉條紋疏密程度與干涉條紋疏密程度與雙縫寬度有關(guān)雙縫寬度有關(guān)D. 干涉條紋間距與光的干涉條紋間距與光的波長(zhǎng)有關(guān)波長(zhǎng)有關(guān)例例3(實(shí)驗(yàn)誤差來(lái)源及分析實(shí)驗(yàn)誤差來(lái)源及分析) 在在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)用雙縫干涉測(cè)量光的波