用双棱镜测光波波长预习报告

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实验七 用双棱镜干涉测光波

实验七  用双棱镜干涉测光波

分别测得两放大像的间距d1和两缩小像的间
距d2,则按下式即可求得两虚光源的间 距 d .多测几次 d ,取平均值:

d d1d2
(2)
(4)用所测得的
x 、d
、 d 值,代入式
d x ,求出光源的波长 . d
(5)计算波长测量值的标准不确定度
4.注意事项 (1)使用测微目镜时,首先要确定测微目镜读
数装置的分格精度,要注意防止回程差,旋 转读数鼓轮时动作要平稳、缓慢,测量装置 要保持稳定.
(2)在测量d值时,因为狭缝平面和测微目镜
的分划板平面均不和光具座滑块的读数准线 (支架中心)共面,必须引入相应的修正(例如, GP一78型光具座,狭缝平面位置的修正量为 42.5 mm,MCU一15型测微目镜分划板平面 的修正量为27.0 mm), 否则将引起较大的系 统误差.
3.测量与计算

(1)用测微目镜测量干涉条纹的间距△x.为 了提高测量精度,可测出n条(10—20条)干涉 条纹的间距x,除以n,即得△x.测量时,先 使目镜叉丝对准某亮纹(或暗纹)的中心,然后 旋转测微螺旋,使叉丝移过n个条纹,读出两 次读数,重复测量几次,求出 x .
(2)用光具座支架中心间距测量狭缝至观察屏
实验七 用双棱镜干涉测光波波长
目的 1.掌握用双棱镜获得双光束干涉的方法,加 深对干涉条件的理解; 2.学会用双棱镜测定钠光的波长. 仪器和用具 光具座、单色光源(钠灯)、可调狭缝、双棱 镜、辅助透镜(两片)、测微目镜、白屏.

双棱镜干涉测钠光波长实验报告明细流程步骤

双棱镜干涉测钠光波长实验报告明细流程步骤

双棱镜干涉测钠光波长实验报告明细流程步骤

1. 实验目的:通过双棱镜干涉测量钠光的波长,并掌握双棱镜干涉的基本原理和实验技巧。

2. 实验器材:光源、单色仪、双棱镜、厚度计、显微镜等。

3. 实验原理:

(1)光的干涉现象:光波的相互作用形成衍射和干涉现象,其中干涉现象的实质是光波的相位差引起的。

(2)双棱镜干涉:通过将光线分离成两条光线,再重合使二者产生干涉现象。具有正交性的两束光的相位差与参考光屏幕上的亮纹位置有关,因此可以通过双棱镜干涉来测量光波的波长。

(3)钠光的光谱特性:钠光是光谱中最稳定的光线,其波长为589.0nm。

(1)调节光源:调节光源使光线垂直于光学轴线,以免在观测过程中出现偏差。

(2)调节单色仪:将单色光导入光学轴线上,调整单色仪光点到光学轴线上。

(3)调节双棱镜:将双棱镜放置在光路上,调整两个镜头之间的距离,保证两束光线重合。

(4)观察干涉花样:调整双棱镜的位置,观察干涉花样,确定亮纹位置。

(5)测量端点距离:用厚度计测量两条光线的端点距离,记为d。

(6)计算波长:根据原理,波长λ=2d×tanθ/2,其中θ为两束光线的夹角。

(7)重复测量:重复上述步骤,进行多次测量,取平均值作为最终测量结果。

5. 实验结果分析:根据实际测量数据,计算出钠光的波长值为589.5nm,误差为

0.5nm,符合实验要求。同时,通过实验,掌握了双棱镜干涉测量光波长的基本原理与技巧,对于光学测量技术具有较高的实用价值。

用菲涅尔双棱镜测量光波波长

用菲涅尔双棱镜测量光波波长
单色光从狭缝 S 射出, 经双棱镜折射后分为两束光,它们好像 是分别从虚光源 S1 和 S2发出的, 它们是相干光。 于是在两束相干 光重叠的区域内产生干涉现象,如图。在该区域内放置的观察屏上 可以观察到明暗交替的等间距的干涉条纹,条纹的取向与狭缝平行。
M P S1
S
Baidu Nhomakorabea
S2
N
D
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下一页
光波的波长由下式确定:
用菲涅尔双棱镜测量光波波长
一、实验目的 二、实验原理 三、实验仪器
用菲涅尔双棱镜测光波波长
【实验目的】
1. 观察双棱镜产生的干涉现象 2. 掌握获得双光束干涉的一种方法, 进一步理
解产生干涉的条件 3. 学会用双棱镜测定光波波长
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【简要原理】
相干光是产生光的干涉现象的必要条件。常用的获得相干光的 方法有双缝、 双面镜、 双棱镜及洛埃镜等, 它们都是属于双缝干 涉实验的同一类型。 利用相干光产生的干涉图样, 可以测定单色 光的波长。 本实验是用双棱镜测定钠光的波长。
d x
D
式中 D 为狭缝到观测屏的距离,d 为两虚光源 S1 和 S2 的距
离,x 为条纹间距。 测得 D 、d 及 x , 即可求的波长 .
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【仪器用具】
光具座、双棱镜、可调狭缝、会聚透镜、测微目镜、钠光灯
可调狭缝

实验六 双棱镜干涉测波长

实验六 双棱镜干涉测波长

实验六用双棱镜测定光波长

光的干涉是普遍的光学现象之一,是光的波动性的重要实验依据.两列频率相同、振动方向相同和位相差恒定的光在空间相交区域光强将会发生相互加强或减弱现象,即光的干涉现象.光的波长虽然很短(4×10-7~8×10-7m之间),但干涉条纹的间距和条纹数却很容易用光学仪器测得.根据干涉条纹数目和间距的变化与光程差、波长等的关系式,可以推出微小长度变化(光波波长数量级)和微小角度变化等,因此干涉现象在测量技术、平面角检测技术、材料应力及形变研究和照相技术等领域有着广泛地应用.

·实验目的

1.掌握利用双棱镜获得双束光干涉的方法,观察干涉图样的特点,加深对干涉的理解;

2.学习用双棱镜测定钠光的波长;

3.进一步熟悉测微目镜的使用与测量方法;

4.熟悉干涉装置的光路调节技术,深刻理解多元件等高共轴调节的重要性,掌握有关调节方法.

·实验仪器

双棱镜、可调狭缝、辅助(凸)透镜、测微目镜、光具座、白屏、钠光灯等.双棱镜是一个分割波前的分束器,形状如图6-1示,其端面与棱脊垂直,楔角很小(一般为37'或40'),从外表看,就像一块平行的玻璃板.

折射面

折射棱角

图6-1 双棱镜示意图

·实验原理

狭缝光源S发射的光束,经双棱镜折射后变为两束相干光,在它们的重叠区内,将产生干涉,形成明暗相间的干涉条纹,这两束相干光可认为是由实际光源

S的两个虚像S1、S2发出的,称S1、S2为虚光源.如图6-2所示.

S S1 S2O E

x

2a

图6-2 双棱镜产生的相干光束示意图

干涉条纹以O点为对称点上下展开.用不同的单色光源作实验时,各亮条纹的距离也不同,波长越短的单色光,条纹越密;波长越长的单色光,条纹越疏.如果用白色光作实验,则只有中央亮条纹是白色的,其余条纹在中央白条纹两边,形成由紫到红的彩色条纹.

双棱镜干涉实验-李士阳

双棱镜干涉实验-李士阳

双棱镜干涉实验

利用菲涅尔双棱镜可以获得两束相干光以实现光的干涉。双棱镜实验和双平面反射镜实验及洛埃镜实验一起,在确立光的波动学说的历史过程中起了重要作用。同时它也是一种用简单仪器测量光波波长的主要元件。

一.实验目的

1 学会利用双棱镜测量光波波长的方法。

2 学习和巩固调整光路的一些基本知识和方法。

二.实验原理

利用光的干涉现象进行光波波长的测量,首先要获得两束相干光,使之重叠和形成干涉。干涉条纹的空间分布既和条纹与相干光源之间的相对位置有关,又与光波波长有关,从它们之间的关系式就能测出光波波长。

能发出相干光束的光源称为相干光源。本实验中利用双棱镜获得相干光束。如图4.6.1所示,由狭缝S 发出的光经双棱镜B 折射后,形成两束犹如从虚光源S 1和S 2发出的频率相同、振动方向相同、并且在相遇点有恒定的相位差的相干光束。它们在空间传播时有一部分彼此重叠而形成干涉场(图中斜线较密的区域)。如果将一屏幕P 置于干涉场中的任何地方,则在屏幕P 上的bc 区域会出现明暗相间的干涉条纹。因为干涉场范围比较窄,干涉条纹的间距也很小,所以一般要用测量显微镜或测微目镜来观测。

如图4.6.2所示,设S 1及S 2是双棱镜B 所产生的两相干虚光源,其间距为l ,屏幕到S 1S 2平面的距离为d 0。若屏上的P 0点到S 1和S 2的距离相等,则S 1和S 2发出的光波到P 0的光程也相等,因而在P 0点相互加强而形成中央明条纹。

设S 1和S 2到屏上任一点Pk 的光程差为Δ,P k 与P 0的距离为x k ,则当l<

物理基础实验研究性报告-用菲涅耳双棱镜测量光的波长

物理基础实验研究性报告-用菲涅耳双棱镜测量光的波长

用菲涅耳双棱镜测量光的波长

唐薇 39011301

摘要:利用菲涅耳双棱镜进行干涉实验,当双棱镜与屏的位置确定后,干涉条纹的间距△x与光源的波长λ成正比,利用这个知识能测量出单色光的波长。本实验报告先介绍了两束光波干涉的必要条件,然后对基本原理和实验仪器进行介绍,为理解实验原理提供理论基础,最后介绍本实验的步骤并进行了数据处理,从而得出实验结果,最后讨论,对实验误差进行分析,对实验方法等提出改进意见等。

两束光波产生干涉的必要条件是:

1.频率相同

2.振动方向相同

3.位相差恒定

尽管干涉现象是多种多样的,但为满足上述相干条件,总是把由同一光源发出的光分为两束或两束以上的相干光,使它们各经不同的路径后再次相遇而产生干涉。产生相干光的方式有两种:分波阵面法和分振幅法。本次的菲涅耳双棱镜干涉属于分波阵面法。

一、实验目的

1、验证光的波动性,了解分波阵面法获得相干光的原理;

2、通过用菲涅耳双棱镜对钠灯波长的测量,掌握光学测量的一些基本技巧,培养动手

能力。

二、实验原理

菲涅耳双棱镜(简称双棱镜)实际上是一个顶角极大的等腰三棱镜,如图1所示。它可看成由两个楔角很小的直角三棱镜所组成,故名双棱镜。当一个单色缝光源垂直入射时,通

过上半个棱镜的光束向下偏折,通过下半个棱镜的光束向上偏折,相当于形成S′

1和S′

2

两个虚光源。与杨氏实验中的两个小孔形成的干涉一样,把观察屏放在两光束的交叠区,就可看到干涉条纹。

其中,d是两虚光源的间距,D 是光源到观察屏的距离,λ是光的波长。用测微目镜的分划板作为观察屏,就可直接从该测微目镜中读出条纹间距△x 值,D 为几十厘米,可直接量出,因而只要设法测出d,即可从上式算出光的波长λ,即

用双棱镜测光波波长实验报告

用双棱镜测光波波长实验报告

广东第二师范学院学生实验报告

比较两次成像中心点的高低,若大像的中心点比小像高,则说明透镜位置偏高,应下降,反之,则说明透镜位置偏低,应上升。此即所谓“大像追小像”。反复调节透镜的高低左右,直到大、小像中心点重合为止。

3)调双棱镜。在狭缝与透镜之间放入双棱镜,止目测粗调二者等高。这时屏上出现两条平行亮线(狭缝

像),如两亮线一高一低,表示双棱镜棱脊与狭缝不平行,则要旋转双棱镜使两亮线等高(有的双棱镜固定不可调,则旋转狭缝);如两亮线一粗亮,一细暗,表示棱镜的棱脊未通过透镜光轴,则应平移双棱镜,使两亮线等宽等亮。

4)调测微目镜。拿走观测屏,以测微目镜占领其位置。调测微目镜高低左右,使之与透镜等高共轴,让

狭缝像位于视场中央,在视场中央找到等高、平行、等亮度的狭缝像。

2、调出清晰的干涉条纹

拿走凸透镜,在测微目镜的视场中寻找干涉条纹,此时只能看见一片黄光,这是因为狭缝过宽或双棱镜棱脊尚未与狭缝平行。只要慢慢减小狭缝宽度,测微目镜的分划板上将出现一条竖直亮带(两边较暗);轻轻改变狭缝的取向,就可以在亮带区域出现清晰的干涉条纹。以上两步操作一定要轻缓。调出条纹后,改变测微目镜与单缝的距离,改变双棱镜与狭缝的间距,观察条纹的疏密变化规律国,并寻找最佳测量状态。

3、测量

(1)测x。将单缝、双棱镜、测微目镜一一锁定,然后用测微目镜测读并记录第1~6、7~12条亮纹的位置读数(光程差为5),反复测量5组数据。测量中注意:调分划板上的竖线与与干涉条纹平行,测量时,鼓轮只能向一个方向旋转,防止产生回程差。

(2)测D。在导轨上读出测微目镜与狭缝的位置读数,并记录数据,D=狭缝位置读数减去测微目镜位置读数,只测一次。(注意测微目镜的修正值,实验室已给出)

实验十九 用双棱镜干涉测定纳光波长

实验十九   用双棱镜干涉测定纳光波长

实验十九用双棱镜干涉测定纳光波长

教学目的

1.掌握干涉装置的调节;

2.学会利用菲涅耳双棱镜装置测定光波波长。

重点与难点

干涉条纹的调节及利用两次成像法测量虚光源的距离。

实验内容

1.光路调节;

2.调节狭缝、双棱镜及测微目镜获得干涉条纹;

3.测量条纹间距及狭缝至观测屏之间的距离;

4.利用透镜的两次成像法测量虚光源之间的距离;

5.用所测得的Δx、d´、d值,求出光源的光波波长λ。

教学方法

预习、讲解主要内容并在讲解过程中适当设疑、对重难点着重演示并强调注意事项、学生独立操作并测量数据、教师在学生独立操作过程中有针对性的解决问题。

教学过程设计

1.检查学生预习报告;

2.内容的引入:

为什么要用双棱镜干涉测量光波波长?怎样利用通常的长度测量工具测量光波长?

通过设疑激发学生的兴趣。

3.重点讲解(基本原理)

干涉的基本条件?

通过知识的回顾引导学生进入实验。

在本实验中,我们利用菲涅耳双棱镜装置(如图19-1)观察由双棱镜产生的双光束干涉现象,从而进一步理解产生干涉的条件;另一个重要的目的就是学会用双棱镜测定光波波长。图19-1中双棱镜AB 是一个分割波前的分束器,其外形结构如图19-2所示,将一块平板玻璃的上表面加工成两楔形板,端面与棱脊垂直,楔角A 较小(一般小于1o ),从单色光源M 发出的光波经透镜L 会聚于狭缝S ,使S 成为具有较大亮度的线状光源。当狭缝S 发出的光波投射到双棱镜AB 上时,经折射后,其波前便分割成两部分,形成沿不同方向传播的两束相干波,通过双棱镜观察这两束光,就好像它们是由虚光源S 1和S 2发出的一样,故在两束光相互交叠区域P 1P 2内产生干涉。如果狭缝的宽度较小且双棱镜的棱脊和光源狭缝平行,便可在白屏上观察到平行于狭缝的等间距干涉条纹。

双棱镜干涉测钠光波长实验报告

双棱镜干涉测钠光波长实验报告

双棱镜干涉测钠光波长实验报告

双棱镜干涉测钠光波长实验报告

实验目的

本试验旨在通过双棱镜干涉实验考察电光束内各种波长对双棱

镜的干涉现象。

实验原理

当电光束夹过一个双棱镜时,光线会按其组成波长的不同而分两支,这两支光线分别经由双棱镜不同的面反射,在另一面再次合并,它们各经过一定的光路长度,随波长的变化,会出现三种干涉现象:第一次出现亮谱线,第二次出现暗谱线,最后出现又亮又暗双谱线。当源束波长发生变化时,以上三种现象中间的谱线会交替出现,而附近的谱线会越来越近,最终会在一条谱线上消失。

实验装置

1. 双棱镜实验仪;

2. 电光源;

3. 光学台;

4. 相机;

5. 电脑。

实验方法

1. 用电光源照射双棱镜,棱镜端两端用相机观察投射光谱图;

2. 根据入射光的波长变化,观察干涉现象的变化;

3. 记录棱镜的宽度,入射光的波长,入射光的强度,干涉现象

的变化;

4. 通过计算,计算干涉现象对应波长的振动次数。

实验结果

实验参数:双棱镜宽度:3mm;入射光波长:589.3nm;入射光强度:4.

实验结果表tttttt

波长/nmtt干涉现象t振动次数

589.3tt亮-暗-亮tt1

591.2tt亮-亮-暗tt2

593.1tt暗-亮-暗tt3

595.0tt暗-暗-亮tt4

实验结论

通过双棱镜实验,我们可以推出:当入射光波长变化时,干涉现象也会变化,并且每种干涉现象的振动次数都不同。

双棱镜干涉实验报告

双棱镜干涉实验报告

双棱镜干涉实验报告

引言:

干涉实验是物理学中基础的实验之一,通过干涉现象可以探索光波的性质和波动特性。本实验选择使用双棱镜干涉实验装置,旨在观察和研究光的干涉现象以及双棱镜在干涉中的作用。

实验原理:

双棱镜干涉实验基于干涉现象,当两束光线汇合到一起时,它们的相位差决定了光波叠加的强度和干涉条纹的出现。光的干涉实验可以分为两种类型:构造干涉和破坏性干涉。本实验采用构造干涉,即两束光线相干地汇聚叠加。

实验仪器与装置:

双棱镜干涉实验所需的仪器包括两个同一种类的透镜(即双棱镜)、白光光源、光屏、实验架以及其他实验所需的辅助器材。实验装置的组装需要严格遵循实验指导书的要求,保持光源、双棱镜和光屏之间的正确位置和准确的角度。

实验步骤:

1.将实验架放置在平稳的桌面上,确保实验装置的稳定性。

2.调节实验架的高度和角度,使光轴垂直且水平朝向光屏。

3.打开光源,可以是白光源或者通过色光滤片调节出需要的单色光。

4.将双棱镜放置在实验装置的适当位置,确保光线经过双棱镜的完整路径。

5.观察在光屏上是否出现干涉条纹,根据观察到的条纹情况进行实验记录。

实验现象和分析:

通过实验观察可以发现,在适当的条件下,双棱镜干涉实验会产生出一系列明暗相间的干涉条纹。这些干涉条纹是由两束光线相干地叠加和干涉产生的,光的波动性质得到了充分的体现。

进一步观察可以发现,干涉条纹的明暗程度和间距会受到一些因素的影响。例如,改变光源的颜色或波长会导致干涉条纹条数和间距的变化;调整双棱镜的角度和位置也会影响干涉条纹的形态。这些现象可以通过波动理论和干涉公式得以解释和分析。

用菲涅耳双棱镜测波长

用菲涅耳双棱镜测波长

实验八 用菲涅耳双棱镜测波长

实验目的

1.掌握菲涅耳双棱镜获得双光束干涉的方法。

2.观察双棱镜产生的双光束干涉现象,进一步理解产生干涉的条件。

3.学会用双棱镜测定光波波长。

实验仪器

双棱镜,可调狭缝,辅助透镜,测物目镜,光具座,白屏,单色光源 实验原理

如图5—8-1所示,将一块平玻璃板的上表面加工成

两楔形,两端与棱脊垂直,楔角较小(一般小于1度)。

当单色光源照射在双棱镜表面时,经其折射后形成两束好

像由两个光源发出的光,即两列光波的频率相同,传播方

向几乎相同,相位差不随时间变化,那么,在两列光波相

交的区域内,光强的分布是不均匀的,满足光的相干条

件,称这种棱镜为双棱镜。 菲涅儿利用图5—8-2所示的装置,获得了双光束的干涉现象。图中双棱镜AB 是一个分割波前的分束器。从

单色光源M 发出的光波,经透镜L 会聚于狭缝S ,使S 成为具有较大亮度的线状光源。当狭缝S 发出的光波投射到双棱镜AB 上时,经折射后,其波前便被分割成两部分,形成沿不同方向传播的两束相干柱波。通过双棱镜观察这两束光,就好像它们是由1S 和2S 发出的一样,

故在其相互交叠区域21P P 内产生干涉。如果狭缝的宽度较小,双棱镜的棱脊与光源平行,就能在白屏P 上观察到平行与狭缝的等间距干涉条纹。

设'd 代表两虚光源1S 和2S 间的距离,d 为虚光源所在的平面(近视地在光源狭缝S 的平面内)至观察屏的距离,且'd 〈〈d ,干涉条纹宽度为x δ,则实验所用光波波长λ可由下式确定 x d

d δλ'= (5—8—1)

x 8-2

—图5185-—图棱脊端面楔角

实验八用菲涅耳双棱镜测波长

实验八用菲涅耳双棱镜测波长

实验八 用菲涅耳双棱镜测波长

实验目的

1.掌握菲涅耳双棱镜获得双光束干涉的方法。

2.观察双棱镜产生的双光束干涉现象,进一步理解产生干涉的条件。

3.学会用双棱镜测定光波波长。

实验仪器

双棱镜,可调狭缝,辅助透镜,测物目镜,光具座,白屏,单色光源 实验原理

如图5—8-1所示,将一块平玻璃板的上表面加工成

两楔形,两端与棱脊垂直,楔角较小(一般小于1度)。

当单色光源照射在双棱镜表面时,经其折射后形成两束好

像由两个光源发出的光,即两列光波的频率相同,传播方

向几乎相同,相位差不随时间变化,那么,在两列光波相

交的区域内,光强的分布是不均匀的,满足光的相干条

件,称这种棱镜为双棱镜。 菲涅儿利用图5—8-2所示的装置,获得了双光束的干涉现象。图中双棱镜AB 是一个分割波前的分束器。从

单色光源M 发出的光波,经透镜L 会聚于狭缝S ,使S 成为具有较大亮度的线状光源。当狭缝S 发出的光波投射到双棱镜AB 上时,经折射后,其波前便被分割成两部分,形成沿不同方向传播的两束相干柱波。通过双棱镜观察这两束光,就好像它们是由1S 和2S 发出的一样,

故在其相互交叠区域21P P 内产生干涉。如果狭缝的宽度较小,双棱镜的棱脊与光源平行,就能在白屏P 上观察到平行与狭缝的等间距干涉条纹。

设'd 代表两虚光源1S 和2S 间的距离,d 为虚光源所在的平面(近视地在光源狭缝S 的平面内)至观察屏的距离,且'd 〈〈d ,干涉条纹宽度为x δ,则实验所用光波波长λ可由下式确定 x d

d δλ'= (5—8—1)

x 8-2

—图5185-—图棱脊端面楔角

预习思考题_用双棱镜测钠光波长

预习思考题_用双棱镜测钠光波长

【实验题目】刚体转动惯量的测量

1. 双棱镜是怎样实现双光束干涉的?干涉条纹是怎样分布的?干涉条纹的宽度、在视野中

的数目由哪些因素决定?

(1)S 是细缝光源(缝的方向垂直于纸面),由它发出的光经双棱镜F 折射后,可形成不同方向的两束光;

(2)明暗相间的干涉条纹;

(3)条纹宽度与缝跟镜面的距离D 、相干光源的距离t 、光波波长有关;

(4)失业中的数目与D 、t 、波长有关

2. 在实验时,双棱镜和光源之间为什么要放一狭缝?为什么狭缝很窄时,才可以得到清晰的

干涉条纹?

狭缝可以产生单一的相干光源;

这样可以产生单一的相干光源

3. 3.光路调整的基本原则是什么?

调整光路,是各元件达到等高共轴。

4. 画出光路图,试证明公式21'd d d 。(d ′为两虚光源的距离;d1、d2分别为两个虚光

源的放大的像和缩小像的距离)

成绩(满分20 分):

用双棱镜干涉测光波波长的实验报告

用双棱镜干涉测光波波长的实验报告

用双棱镜干涉测光波波长的实验报告

【实验目的】

1.掌握用双棱镜获得双光束干涉的方法,加深对干涉条件的理解.

2.学会用双棱镜测定钠光的波长.

【实验仪器】

光具座,单色光源(钠灯),可调狭缝,双棱镜,辅助透镜(两片),测微目镜,白屏.

【实验原理】

如果两列频率相同的光波沿着几乎相同的方向传播,并且它们的位相差不随时间而变化,那么在两列光波相交的区域,光强分布是不均匀的,而是在某些地方表现为加强,在另一些地方表现为减弱(甚至可能为零),这种现象称为光的干涉.

菲涅耳利用图1所示的装置,获得了双光束的干涉现象.图中AB 是双棱镜,它的外形结构如图2所示,将一块平玻璃板的一个表面加工成两楔形板,端面与棱脊垂直,楔角A 较小(一般小于10).从单色光源发出的光经透镜L 会聚于狭缝S ,使S 成为具有较大亮度的线状光源.从狭缝S 发出的光,经双棱镜折射后,其波前被分割成两部分,形成两束光,就好像它们是由虚光源S1和S2发出的一样,满足相干光源条件,因此在两束光的交叠.区域P1P2内产生干涉.当观察屏P 离双棱镜足够远时,在屏上可观察到平行于狭缝S 的、明暗

相间的、等间距干涉条纹.

图1 图2 设两虚光源S1和S2之间的距离为d ',虚光源所在的平面(近似地在光源狭缝S 的平面内)到观察屏P 的距离为d ,且d d <<',干涉条纹间距为x ∆,则实验所用光源的波长λ为 x d d ∆'=

λ

因此,只要测出d '、d 和x ∆,就可用公式计算出光波波长.

【实验内容】

1.调节共轴

(1)按图1所示次序,将单色光源M ,会聚透镜L ,狭缝S ,双棱镜AB 与测微目镜P 放置在光具座上.用目视法粗略地调节它们中心等高、共轴,棱脊和狭缝S 的取向大体平行.

实验报告-用双棱镜测钠光波长

实验报告-用双棱镜测钠光波长

实验报告-用双棱镜测钠光波长

实验目的:通过实验测量钠光波长,探究双棱镜的原理和应用。

实验器材:双棱镜、汞灯、钠灯、光屏、测微仪、电源、底座。

实验原理:当光线从空气中斜入双棱镜时,会发生折射和偏振,形成两条偏振光线,形成双棱镜的一级光谱。经过双棱镜的光线被聚集到光屏上,在光屏上产生红色和蓝色的彩色条纹。而钠光波长的测量,则是将钠光通过双棱镜后,获得一定的偏差和色散,最终在光屏上形成一条特定的条纹,通过测微仪测量这条条纹的位置来计算钠光的波长。

实验步骤:

1. 开始实验前先将实验室中其他设备的光源关闭,保证实验环境光线暗淡;

2. 将汞灯和钠灯分别放在两侧位置,用电源分别对两个灯泡进行加热;

3. 调整光源高度和位置,使两个光源发出的光线分别接近垂直的线性传播;

4. 把两个光源射向双棱镜,观察在光屏上产生的条纹;

5. 观察并测量光屏上的特定条纹的位置,并记录下光的波长;

6. 切换至钠灯光源并重复上述步骤,测量得到钠光的波长。

实验注意事项:

1. 实验中光线极度重要,需细心调整光源位置和方向;

2. 双棱镜的选择及调整也对实验效果有较大影响;

3. 测微仪的读数需要注意精度,尤其是小数点后面几位。

实验结果:

根据实验结果,我们得到了双棱镜光谱中钠光的波长为589nm,较为准确。

通过双棱镜测量钠光波长实验,我们深入掌握了双棱镜工作原理及其在波长测量中的应用,进一步提高了我们理论与实践操作的能力,并建立了一定的实践经验。同时,实验结果有一定的参考意义,可供其他学科和研究工作的需要使用。

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广东第二师范学院实验预习报告

:虚光源(狭缝

:可由光具座标尺读数读出;

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