实验报告:用双缝干涉测量可见光的波长
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实验报告:用双缝干涉测量可见光的波长 高二( )班 姓名: 座号:
【实验目的】
1、观察双缝干涉的干涉图样
2、测定单色光的波长。
【实验原理】
1、光源发出的复色光经滤光片成为单色光,单色光经过单缝时,单缝相当于线光源,经双缝产生稳
定的干涉图样,我们通过光屏可以观察到明暗相间的干涉条纹,若用白光照射,通过两狭缝可以在光屏上观察到彩色条纹。
2、根据 可以计算出单色光的波长。
公式中d 为双缝间距离,Δx 为相邻两条亮(或暗)纹间的距离,L 为双缝到屏之间的距离,实验中d 一般是已知的,所以测出L 、Δx 即可测出光的波长。
3、Δx 由测量头测出。
测量头由划分板、目镜、手轮等构成。
如图
1所示。
转动手轮,分划板会左、右移动。
测量时,应使分划板中心刻线对齐条纹的中心(如图2所示),记下此时手轮上的读数a 1,转动手轮,使分划板向一侧移动,当分划板中心刻线
对齐另一条相邻的条纹中心时,记下手轮上的刻度数a 2,两次读数之差就是这两条条纹间的距离。
即 。
Δx 很小,直接测量时相对误差较大,通常测出n 条明(暗)条纹间的距离a ,再推算出相邻两条明(暗)条纹间的距离Δx=a/(n -1)。
【实验器材】
双缝干涉实验仪、光具座及附件、学生电源、导线、刻度尺。
【实验步骤】:
1、观察双缝干涉图样
(1)将光源、凸透镜、遮光板、单缝管、遮光管、观察筒依次安放在光具座上。
如图3所示。
x l
d ∆=λ图1
21a a x -=∆图2
(2)接好光源,打开开关,使灯丝正常发光。
(3)调节各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。
(4)安装双缝和单缝,中心大致位于遮光筒的轴线上,使双缝与单缝平行,二者间距约5cm ~10cm ,
这时,可观察白光的干涉条纹。
(5)在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹。
2、测定单色光的波长
(1)安装测量头,调节至可清晰观察到红光的干涉条纹(用红色滤光片)。
(2)使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央,记下手轮上的读数a 1,将这条亮纹记作“1”;转动
手轮,使分划板中心刻线移动至条纹6的中央时,记下此时手轮上的读数a 2,则相邻两亮条纹
间距 。
将数据都填入下表中。
(3)用刻度尺测得双缝到屏的距离L= mm ,已知双缝间距d= mm 。
这样就用公
式 求得红光的波长。
(4)重复测量、计算,求出红光波长的平均值。
(5)再换绿色滤光片,重复实验,求绿光的波长。
【实验数据处理】
a 1/mm
a 2/mm
/mm
Δx/mm
λ/nm
红光 绿光
【误差分析】
图3
5
12a a x -=∆x l
d
∆=λ21a a -。