用双棱镜测光波波长预习报告
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△x=D λ/d , λ =△xd/D （1）测量ｄ的方法很多，其中之一是“二次成像法”，如图2所示，即在双棱镜与测微目镜之间加入一个焦距为f 的凸透镜L ，当D ＞4f 时，可移动透镜L 而在测微目镜中看到两虚光源的缩小像或放大像。
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
返回
【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 .
返回Байду номын сангаас
【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
会聚透镜
测微目镜
钠光灯
双棱镜
光具座
电源
返回
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
S2
N
D
E F
下一页
光波的波长由下式确定：
“菲涅耳双棱镜测光波波长”的实验误差及改进
棱镜 ） 和分 振幅法 （ 如薄 膜干涉、 劈 尖干涉、 牛 顿环和迈 克尔逊
干涉仪 ） 。 （ 二） 仪 器 介 绍 。如 图 １所 示 ， ｗ是 光 源 （ 本 实 验 用钠 光
灯） ， Ｆ是 滤光片 （ 适用 于多色光 ） ， Ｓ是宽度可调 的狭缝 ， Ｂ是
图 ２ 二 次 光 路 成像 图
距 离为：ｄ 气 ／ ｄ ｌ ・ ｄ ２ 。
的系统误 差 和偶然 误 差。 如 果在 实验 过程 中， 各光 学元 件 的共
轴性 的一 致性不是很 好 ， 实 验所 产生 的误差 就更 大 。 针对这些 问题 ， 笔 者做 了一些 实验 上 的补充 和改 进 ， 以尽量减 小实 验误 差， 提 高实验效 果 。
波长 Ａ。
实验 ， 它 同杨 氏双缝 实验一样 ， 都是古老 的物理实验 ， 这两 个实 验 共 同奠 定了光 的波动学 的实 验基础 。 菲 涅耳双棱镜 的实验 原
理 是在杨 氏双 缝实验 原理 的基础上 进一步 改进而成 的， 本 质上
其 中Ｄ 为虚 光源 到接 收屏 的距 离 ， 可由光具 座上 的米尺测
二、 实验 的补充和改进
改 进实验 主要是为了能得到更精 确的实验 数据 ， 提 高学生
对 实验 问题 的了解 。 针 对上述 所说 的实 验误 差 来源 ， 笔者 主要 做了以下几个方 面的改 进 。
双棱 镜 ， Ｌ是 凸透镜 ， Ｍ是测 微 目镜 ， 所有仪器 都安装在有 刻度
的光具座 上。
（ 一） 调 节方 法的改进 。“ 菲 涅耳 双棱 镜 测光波 波长 ” 实 验 对共 轴 的要求为 实验 的难点 之一 ， 实验 仪器是 否共 轴 ， 对 实 验 数据 的影响 比较 大。 而 实验课 本上对 实验共 轴性 的要求 没有明
用双棱镜干涉测光波波长分析报告
用双棱镜干涉测光波波长【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.【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.【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 ，使成S 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1S 和2S 发出的一样，满足相干光源条件，因此在两束光的交叠区域21P P 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双棱镜干涉实验光路 图2 双棱镜结构设两虚光源1S 和2S 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 Dd∆=λ (1) 因此，只要测出d 、D 和x ∆，就可用(1)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0S ，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．(2)点亮光源0S ，通过透镜L 照亮狭缝S ，用手执白纸屏在双棱镜后面检查：经双棱镜折射后的光束，有否叠加区21P P （应更亮些）?叠加区能否进入测微目镜？当移动白屏时，叠加区是否逐渐向左、右（或上、下）偏移？根据观测到的现象，作出判断，进行必要的调节使之共轴．2．调节干涉条纹(1)减小狭缝S 的宽度，绕系统的光轴缓慢地向左或右旋转双棱镜A B ，当双棱镜的棱脊与狭缝的取向严格平行时，从测微目镜中可观察到清晰的干涉条纹．(2)在看到清晰的干涉条纹后，为便于测量，将双棱镜或测微目镜前后移动，使干涉条纹的宽度适当．同时只要不影响条纹的清晰度，可适当增加狭缝S 的缝宽，以保持干涉条纹有足够的亮度．（注：双棱镜和狭缝的距离不宜过小，因为减小它们的距离，1S 和2S 间距也将减小，这对d 的测量不利．）3．测量与计算(1)用测微目镜测量干涉条纹的间距如，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的距离D.由于狭缝平面与其支架中心不重合，且测微目镜的分划板（叉丝）平面也与其支架中心不重合，所以必须进行修正，以免导致测量结果的系统误差，测量几次，求出D ．(3)用透镜两次成像法测两虚光源的间距d ．参见图3，保持狭缝S 与双棱镜AB 的位置不变，即与测量干涉条纹间距x ∆时的相同（问：为什么不许动？），在双棱镜与测微目镜之间放置一已知焦距为f '的会聚透镜L '，移动测微目镜使它到狭缝S 的距离f D '>'4，然后维持恒定，沿光具座前后移动透镜L '，就可以在L '的两个不同位置上从测微目镜中看到两虚光源1S 和2S 经透镜所成的实像1S '和2S '，其中一组为放大的实像，另一组为缩小的实像．分别测得两放大像的间距1d ，和两缩小像的间距2d ，则按下式即可求得两虚光源的间距d ．多测几次，取平均值d ．21d d d =(2)图3 用透镜两次成像法测两虚光源的间距d(4)用所测得的x ∆、D 、d 值，代入式(1)，求出光源的波长λ．(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,否则将引起较大的系统误差．(3)测量1d 、2d 时，由于透镜像差的影响，将引入较大误差，可在透镜L '上加一直径约lcm 的圆孔光阑（用黑纸）以增加1d 、2d 测量的精确度．（可对比一下加或不加光阑的测量结果．）【思考题】1．双棱镜和光源之间为什么要放一狭缝？为何缝要很窄且严格平行于双棱镜脊才可以得到清晰的干涉条纹？2．试证明公式21d d d =.附：测量钠光波长数据记录与处理D = (mm) x ∆= (mm)x D d ∆=λ=Dd d x 21∆不确定度计算举例：用双棱镜测量光源的波长（λ）实验，测量公式为：Dn x d d 121∆=λ 式中1d 为两虚光源经透镜1L 所成二亮线（光源实像）的间距，2d 为透镜移至2L 二亮线的间距，D 为虚光源到其实像的距离。
用双棱镜测定光波波长.
xk d D
当
(k 0, 1, 2,)
k
在
D x k k d
处产生亮条纹；
D 1 1 而当 (k ) 即 x k (k ) 产生暗条纹。 d 2 2 D 这样，两相邻亮条纹的距离为：x x k 1 x k d
如果测得D，d及便可由式求出 λ值。
二.如何测量测量D、d、Δx
用两次成像法测量D、d，如下图示意：
在实验光具座上测出透镜两次移动间距（Δ），同时 用测微目镜测量放大和缩小虚光源的间距（d’、d’’）
d dd
'
''
D 2 f 4 f 2 2
测量 Δx
直接用测微目镜测量多条干涉条纹间距nΔX 注意:用测微目镜测量时，要克服螺距差
四.实验仪器
干涉 滤波 片 可调 狭缝
双棱镜 凸透镜 测微 目镜
辅助屏
五.实验常见问题及处理
1.测量仪器没有调节好就开始测量数据。实验中通 过测微目镜来测量数据，首先要调节测微目镜的 可旋转目镜部分，将分划板上的叉丝调节到自己 认为最清晰，方可开始后面的测量。 2.用测微目镜测量数据，在具体的操作中转动读数 鼓轮时同样要克服螺距差。 3.在实验中往往出现干涉条纹不够清晰，而有些操 作者就开始测量。引起条纹不够清晰的原因很多： 1.)狭缝过宽，引起双缝干涉的条纹对比度降低 2.）狭缝没有与双棱镜的棱脊平行，等等。
三.元件共轴调节
实验装置应调节到下述状态： （1）光具座上各元件等高共轴。 （2）双棱镜的棱脊严格平行于狭缝，且狭缝 宽度适当，以获得清晰的干涉条纹。
具体调节方法如下： 1.调节单狭缝与双棱镜以及测微目镜共轴。（利用 白光干涉中心位置的移动调节） 2.调节透镜使其与上述系统共轴。（可参考透镜焦 距测量实验）
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．(2）点亮光源M,通过透镜L 照亮狭缝S ，用手执白纸屏在双棱镜后面检查:经双棱镜折射后的光束，有否叠加区P1P2 （应更亮些）?叠加区能否进入测微目镜？当移动白屏时，叠加区是否逐渐向左、右（或上、下)偏移?根据观测到的现象,作出判断,进行必要的调节使之共轴.2.调节干涉条纹(1)减小狭缝S 的宽度，绕系统的光轴缓慢地向左或右旋转双棱镜AB,当双棱镜的棱脊与狭缝的取向严格平行时,从测微目镜中可观察到清晰的干涉条纹．（2)在看到清晰的干涉条纹后，为便于测量,将双棱镜或测微目镜前后移动，使干涉条纹的宽度适当．同时只要不影响条纹的清晰度,可适当增加狭缝Ｓ的缝宽，以保持干涉条纹有足够的亮度.(注：双棱镜和狭缝的距离不宜过小，因为减小它们的距离,S1、S ２间距也将减小，这对d '的测量不利.）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的距离d ．由于狭缝平面与其支架中心不重合，且测微目镜的分划板（叉丝)平面也与其支架中心不重合,所以必须进行修正,以免导致测量结果的系统误差.测量几次,求出d ．(3)用透镜两次成像法测两虚光源的间距d '．参见图3，保持狭缝S 与双棱镜AB 的位置不变，即与测量干涉条纹间距x ∆时的相同（问：为什么不许动？）,在双棱镜与测微目镜之间放置一已知焦距为f '的会聚透镜L '，移动测微目镜使它到狭缝S 的距离f d '>4,然后维持恒定．沿光具座前后移动透镜L '，就可以在L '的两个不同位置上从测微目镜中看到两虚光源S1和S ２经透镜所成的实像1S '和2S ',其中一组为放大的实像，另一组为缩小的的间距1d 和两缩小实像．分别测得两放大像像的间距2d ，则按下式即可求得两虚光源取平均值d '. 的间距d '．多测几次，21d d d ='图3(4）用所测得的x ∆、d '、d 值,代入式（７—1),求出光源的波长λ.（5)计算波长测量值的标准不确定度．【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,必须引人相应的修正（例如,ＧP 一78型光具座,狭缝平面位置的修正量为42。
双棱镜测量波长误差分析
双棱镜测量波长误差分析
双棱镜测量波长误差分析是一种用于测量光波长的方法。
它基于光的干涉和衍射现象，利用双棱镜的干涉条纹来确定波长的准确值。
在这种测量中，波长误差是指实际测量得到的波长与实际波长之间的差异。
双棱镜测量波长误差的分析可以涉及以下几个方面：
1. 干涉条纹分析：通过观察干涉条纹的形状、密度和位置来确定波长误差。
干涉条纹的位置和密度与波长有关，通过与已知波长的光源进行比较，可以计算出实际波长与标准波长之间的差异。
2. 误差源分析：对于双棱镜测量波长的方法，存在一些可能引起误差的因素。
例如，双棱镜的折射率、棱镜的制作和对准误差、环境条件等都可能对测量结果产生影响。
通过分析这些误差源，可以定量评估它们对测量结果的影响，并提出相应的校正方法。
3. 数据处理与统计分析：进行双棱镜测量时，通常会进行多次测量以提高精度。
在数据处理过程中，可以使用统计方法对多次测量结果进行分析，计算平均值、标准偏差等统计指标，以评估测量的准确性和可靠性。
总之，双棱镜测量波长误差的分析涉及对干涉条纹的观察与分析、误差源的评估与校正、以及数据处理与统计分析等方面。
通过综合分析这些因素，可以得出准
确的波长测量结果，并评估其误差范围。
双棱镜测光波波长
双棱镜测光波波长采用分波阵面的方法，可以获得相干光源，双棱镜颇具有代表性。
虽然在激光出现之后，设法获得相干光源的工作已不如早期那样的重要，但双棱镜干涉在实验构思及装置调整等问题上仍然具有重要意义。
【实验目的】1．观察双棱镜干涉现象；2．用双棱镜测量光波波长；3．学习光具座的调节，熟悉基本光学仪器的使用。
【实验原理】图1 双棱镜干涉原理图双棱镜可看作是由两个折射棱角α很小（小于1°）的直角棱镜底边相接而成。
借助于双棱镜可使从光源S发出的光的波阵面沿两个不同方向传播。
相当于虚光源S1发出的两束相干光。
在两束光交迭空间的任何位置上将有干涉发生，在该区域及S2内可以接受并观察到干涉条纹。
双棱镜干涉条纹间距的计算方法，与扬氏双缝干涉的计算方法相同。
在图2中，若S1和S2之间的距离为d，S至观察屏的距离为D，P0为屏上与S1及S2等距离的点，在该点处两束光波的光程差为零，因而两光波相互加强而成零级的亮条纹。
在P0点的两边还排列着明暗相间的干涉条纹。
图2 几何关系图设S 1和S 2到屏上距P 0点的距离为x k 的P k 点的光程差为δ，当D >>d 、D >>x 时，有d Dx δk=（1）根据相干条件，当光程差δ满足：)2(2λδk ±=时，即在λk dD x ±=（k=0、1、2…）处，产生亮条纹；)2)(12(λδ−±=k 时，即在λ)12(−±=k dD x （k=1、2…）处，产生暗条纹。
这样，两相邻亮条纹的距离为：λdDx x x k k =−=∆+1 （2） 如果测得D ，d 及∆x 便可由（2）式求出λ值。
【实验步骤】1、实验仪器的调整：如图3调节光源，聚光镜，狭缝，双棱镜，辅助透镜，望远镜的同轴等高。
具体步骤如下：①取下所有元件，调节钠灯，聚光镜和望远镜的同轴等高，要求在三者靠近时通过调节聚光镜的高低使得在望远镜中看到均匀明亮的视场，在三者相离比较远时调节望远镜的倾斜使得光斑出于望远镜视场中央。
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报告：用双棱镜干涉测光波波长摘要：本实验通过使用双棱镜干涉仪测量光波的波长。
首先使用可见光源发出的光波通过一个狭缝进入光源之后，然后经过一片镜片透射并折射至一个反射镜上。
反射镜会将光波反射回来，经过同样的路径返回光源。
之后，光波会经过双棱镜，在双棱镜的相交面发生干涉，形成明暗相间的条纹。
通过测量条纹的间距，计算得到光波的波长。
最后，将测得的实验数据与理论计算进行对比，验证实验方法的准确性。
引言：干涉是一种波动现象，广泛应用于物理学和光学领域。
双棱镜干涉仪是一种重要的实验装置，用于测量光波的波长。
在本实验中，我们将使用双棱镜干涉仪测量光波波长。
通过实验测量得到的数据，可以验证光波的波动性，加深对干涉现象的理解。
实验原理：双棱镜干涉仪是一种基于干涉现象的实验仪器。
当光波通过双棱镜时，由于两个棱镜的角度不同，光束在接触面的交叉区域会发生干涉现象。
在干涉区域内，光波的相位差会导致明暗相间的干涉条纹出现。
当两束光波经过双棱镜后重新重叠时，如果它们的相位差是整数倍的2π，就会产生干涉增强，形成明纹；如果相位差是奇数倍的π，就会产生干涉抵消，形成暗纹。
两束光波的相位差与光波的波长和棱镜的几何参数有关。
通过测量干涉条纹的间距，就可以反推出光波的波长。
实验步骤：1.将可见光源放置在适当的位置，使得光线能够通过狭缝。
2.调节狭缝的宽度，使得透过狭缝的光线足够亮且窄。
3.将一片透明的玻璃片放置在光源上，将折射后的光线引导到反射镜上。
4.调节反射镜的角度，使得反射后的光线能够重新射回光源。
5.将双棱镜放置在光源后面，并调节双棱镜的间距和入射角度。
6.在干涉区域观察干涉条纹的形成，并使用目镜测量明纹和暗纹之间的距离。
7.重复实验，测量多组数据，计算光波的波长。
8.将实验数据与理论计算进行对比，验证实验方法的准确性。
数据记录和计算：根据测量得到的干涉条纹间距和棱镜的几何参数，我计算出了不同光波波长下的相位差。
双棱镜干涉测量光波波长实验报告
双棱镜干涉测量光波波长实验报告示例文章篇一：《双棱镜干涉测量光波波长实验报告》嘿，亲爱的小伙伴们！今天我要跟你们分享一个超级神奇的实验——双棱镜干涉测量光波波长！实验开始前，我满心期待，就像要去探索一个神秘的宝藏一样！老师把实验器材摆在桌上，那一堆东西看着就让人兴奋不已。
我和小伙伴小明、小红一组，我们仨围在实验桌前，眼睛都直勾勾地盯着那些器材。
老师先给我们讲解了原理，可我一开始听得云里雾里的，心里直犯嘀咕：“这能行吗？”不过，等老师亲自示范了一遍，我好像有点明白了。
这不就像我们一起跳绳，绳子甩起来形成的波浪一样嘛！我们开始动手啦！小明负责调整仪器的位置，那认真的模样，仿佛他是个专业的科学家。
我呢，负责记录数据，眼睛都不敢眨一下，生怕错过了什么重要的信息。
小红则在旁边给我们加油打气，还时不时地提醒我们要小心操作。
“哎呀，小明，你轻点儿，别把仪器碰坏啦！”我着急地喊道。
“放心吧，我心里有数！”小明自信地回答。
经过一番努力，我们终于看到了干涉条纹。
“哇塞，这也太漂亮了吧！”小红忍不住惊叹起来。
我们仔细地观察着条纹，测量着数据。
这过程可不轻松，一会儿这个数据不对，一会儿那个角度又偏了。
我都有点不耐烦了，“怎么这么麻烦呀！”但是，一想到马上就能得出结果，我们又鼓足了劲儿。
终于，所有的数据都测量好了，接下来就是计算波长啦。
这可真是个考验耐心和细心的活儿。
“哎呀，我算得脑袋都大了！”我抱怨着。
“别着急，咱们慢慢算，肯定能算对的。
”小明安慰我。
经过反复的计算和核对，我们得出了结果。
当看到那个数字的时候，我们高兴得差点跳起来。
这次实验可真是太有趣啦！它让我明白，科学可不是随便玩玩的，需要我们认真、耐心，还得团结协作。
难道这不是一次让人难忘的经历吗？难道我们从中学到的知识还不够多吗？我觉得这次实验就像一场冒险，充满了挑战和惊喜！我的观点就是：通过这次实验，我不仅学到了知识，还懂得了合作的重要性，以后我要更加努力地探索科学的奥秘！示例文章篇二：《双棱镜干涉测量光波波长实验报告》哇塞！今天我们在学校做了一个超级有趣的实验——双棱镜干涉测量光波波长！这可把我激动坏了！实验开始前，老师把我们分成了几个小组。
实验六 双棱镜干涉测波长
实验六双棱镜干涉测波长
实验目的：通过双棱镜的干涉现象测量光的波长。
实验器材：双棱镜、光源、望远镜、刻度尺。
实验原理：双棱镜的干涉现象是由于两个平行的表面分別作为反射和折射面。
当平行入射的平面波通过双棱镜时，会同时产生反射光和折射光。
这两束光经过不同路径的干涉形成干涉条纹。
通过测量干涉条纹的间距可以计算出光的波长。
实验步骤：
1. 将双棱镜放置在光源的前方，调整其角度使得反射光和折射光平行。
可通过调整光源角度和双棱镜与光源的距离来实现。
2. 将望远镜放置在双棱镜的后方，调整其位置使得通过望远镜可以清楚地看到干涉条纹。
3. 用刻度尺测量相邻两条干涉条纹之间的距离，记为d。
4. 根据双棱镜的参数（如入射角度、折射率等），以及干涉条纹的位置关系，使用干涉条纹的间距公式计算波长。
实验注意事项：
1. 在进行实验时，要保证光源的稳定性，避免干涉条纹受到外界干扰。
2. 看干涉条纹时，要调整仪器和眼睛的位置，使干涉条纹清晰可见。
3. 测量干涉条纹的间距时，要保证测量的准确性，可以多次测量取平均值。
4. 在进行计算时，要准确使用双棱镜的参数数据，避免计算误
差。
实验可能的误差来源：
1. 光源的稳定性不好，会导致干涉条纹的清晰度下降。
2. 实验环境的振动或温度变化，会对干涉条纹的位置产生影响。
3. 实验人员的操作误差，如调整双棱镜的角度、测量干涉条纹间距的准确性等。
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。
用双棱镜测量光的波长
用双棱镜测量光的波长用双棱镜测量光的波长是一种经典的实验方法。
通过这个实验，我们可以确定光的波长，进而研究光的性质。
下面是实验的步骤和解释：实验原理：双棱镜干涉实验的原理是当一束光通过两个相互平行的狭缝时，会形成明暗交替的干涉条纹。
干涉条纹的间距与光的波长有关，因此可以通过测量干涉条纹的间距来计算光的波长。
实验步骤：1.准备实验器材：双棱镜、光源（单色光源，如激光）、屏幕、测量尺。
2.将光源与双棱镜对准，使光线通过双棱镜，形成干涉条纹。
3.将屏幕放在双棱镜的另一侧，使干涉条纹投射到屏幕上。
4.调整光源的位置，使干涉条纹清晰可见。
5.使用测量尺测量屏幕上相邻干涉条纹之间的距离（记为 'a'）。
6.根据公式λ = a * n / 2，计算光的波长。
其中，'n' 是双棱镜的折射率，对于常用的玻璃棱镜，'n' 大约等于 1.5。
注意事项：1.确保光源的光束是平行且垂直于双棱镜的，这样可以保证光线通过双棱镜后正确地形成干涉条纹。
2.确保屏幕与双棱镜之间的距离足够远，使得干涉条纹的形状清晰可见且易于测量。
3.多次测量并取平均值：为了减小误差，需要进行多次测量并取平均值，以得到更精确的波长值。
4.注意光线的入射角：当光线的入射角过大时，会在双棱镜的侧面产生全反射，导致光线无法通过棱镜。
因此，需要适当调整光源的角度，确保光线能够正确地射入双棱镜。
实验误差分析：在实验过程中，可能存在以下误差来源：1.测量误差：在测量干涉条纹间距和双棱镜的折射率时，可能存在一定的误差。
为了减小这种误差，需要使用精确的测量工具并进行多次测量。
2.光线的角度调整不当：如果光线与双棱镜之间的角度调整不当，会导致干涉条纹的形状发生变化，从而影响测量结果。
因此，在调整光源角度时需要仔细小心。
3.双棱镜的表面质量：如果双棱镜的表面质量不好，可能会影响干涉条纹的形状和间距。
因此，需要使用高质量的双棱镜进行实验。
用菲涅耳双棱镜测波长
双棱镜形状
由两个相互平行的平面玻璃棱镜组成，中间有一条窄缝。
光线传播路径
当单色光正入射到双棱镜上时，光线被分成两束，分别经过两个棱 镜后发生折射和反射，再相遇时产生干涉。
干涉条纹特点
在双棱镜后方屏幕上出现明暗相间的干涉条纹，条纹间距与光波长 和双棱镜参数有关。
干涉条纹产生条件
01
02
03
04
光源要求
1
| 3 | 486.1 | 3.24 | 3.26 | 0.61 |
| 4 | 435.8 | 2.90 | 2.93 | 1.02 |
| 5 | 平均值 | 3.50 | 3.52 | 0.57 |
结果可视化图表呈现
【请在此处插入数据汇总表对应的柱 状图或折线图】
通过可视化图表，可以直观地看到不同波 长光源下测量值与理论值的差异，以及相 对误差的大小。从图表中可以看出，测量 值与理论值基本吻合，相对误差较小。
调整光路
确保光源、菲涅耳双棱镜和观察屏 之间的光路畅通，没有遮挡物。
记录干涉条纹并测量数据
打开光源
记录干涉条纹
打开光源，使光线正对菲涅耳双棱镜入射 ，同时观察观察屏上的干涉条纹。
使用相机或手机等设备记录观察屏上的干 涉条纹，确保照片清晰、准确。
测量数据
重复实验
使用尺子测量干涉条纹之间的距离，记录 测量数据。同时记录实验环境中的温度、 湿度等参数，以便后续数据处理和分析。
在实验过程中，需要严格控制实验条件，如光源 的稳定性、双棱镜的调节精度等。这些因素都会 对实验结果产生影响，需要在实验设计和操作过 程中予以充分考虑。
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结论与展望
实验结论总结
用菲涅尔双棱镜测量光波波长实验报告
用菲涅尔双棱镜测量光波波长实验报告一、实验目的1、掌握菲涅尔双棱镜测量光波波长的基本原理和方法。
2、学会使用测量仪器，如光具座、测微目镜等，提高实验操作技能。
3、加深对光的干涉现象的理解，培养观察和分析实验现象的能力。
二、实验原理菲涅尔双棱镜是由两个折射角很小的直角棱镜底边相接而成。
当一束单色平行光垂直照射在双棱镜表面时，经折射后形成两束相干光。
这两束光在空间相遇，产生干涉条纹。
设两相干光源 S1 和 S2 之间的距离为 d，屏到双棱镜的距离为 D，干涉条纹间距为Δx，光波波长为λ，则根据双缝干涉原理，有：λ ＝d×Δx ／ D通过测量 d、D 和Δx，即可计算出光波波长λ。
三、实验仪器光具座、钠光灯、菲涅尔双棱镜、凸透镜、测微目镜、白屏等。
四、实验步骤1、仪器调整将钠光灯、菲涅尔双棱镜、凸透镜和测微目镜依次放置在光具座上，使它们大致共轴。
调节钠光灯的位置，使其出射的光线平行于光具座。
调节双棱镜的位置，使其折射面与光具座垂直，并使折射光大致对称地照射在测微目镜的分划板上。
调节凸透镜的位置，使通过双棱镜折射后的光线在测微目镜中形成清晰的实像。
2、测量干涉条纹间距转动测微目镜的鼓轮，使叉丝与干涉条纹平行。
从条纹清晰的区域开始，依次测量 10 条干涉条纹的间距，记录数据。
3、测量双棱镜到测微目镜的距离 D使用米尺测量双棱镜到测微目镜分划板的距离 D，重复测量三次，取平均值。
4、测量两相干光源的间距 d去掉双棱镜和凸透镜，使钠光灯直接照射在测微目镜的分划板上。
移动测微目镜，使叉丝依次对准两个清晰的像，测量这两个像之间的距离，即为两相干光源的间距 d，重复测量三次，取平均值。
五、实验数据及处理1、测量干涉条纹间距｜测量次数｜条纹间距（mm）｜｜：：｜：：｜｜ 1 ｜＿____ ｜｜ 2 ｜＿____ ｜｜ 3 ｜＿____ ｜平均值：Δx ＝（Δx1 ＋Δx2 ＋Δx3）／ 3 ＝＿____ mm 2、测量双棱镜到测微目镜的距离 D｜测量次数｜距离 D（mm）｜｜：：｜：：｜｜ 1 ｜＿____ ｜｜ 2 ｜＿____ ｜｜ 3 ｜＿____ ｜平均值：D ＝（D1 ＋ D2 ＋ D3）／ 3 ＝＿____ mm 3、测量两相干光源的间距 d｜测量次数｜间距 d（mm）｜｜：：｜：：｜｜ 1 ｜＿____ ｜｜ 2 ｜＿____ ｜｜ 3 ｜＿____ ｜平均值：d ＝（d1 ＋ d2 ＋ d3）／ 3 ＝＿____ mm4、计算光波波长根据公式λ ＝d×Δx ／ D，代入测量数据，计算得到光波波长λ ＝＿____ nm六、实验误差分析1、测量干涉条纹间距时，由于叉丝与条纹不完全平行，可能导致测量误差。
大学物理-菲涅尔双棱镜测钠光波长实验报告
菲涅尔双棱镜测钠光波长实验报告实验目的：1、学习调整复杂光路的方法。
2、掌握用双光束干涉测波长的一种方法，加深理解干涉的本质与产生干涉的必要条件。
3、学习测微目镜的使用。
实验原理：由折射原理，形成S的两虚像S1 、S2为两相干虚光源，重叠区域内产生干涉条纹。
实验仪器:光学光具座主架、菲涅尔双棱镜、钠灯、单缝、测微目镜、透镜、米尺以及白屏等。
实验步骤:1、调整各个光学元件，达到等高共轴（利用白屏）。
2、交替微调狭缝宽度和双棱镜棱脊取向，直至得到清晰的干涉条纹。
3、测量干涉条纹间距y，测出连续10条以上条纹的总间距，再用条数除之。
测量3次，取平均。
4、用米尺测量从单缝到测微目镜分化板面（鼓轮中央）的距离，测量一次，定出最大测量误差。
5、量两个虚光源的距离。
分别测出两个虚光源所成大小实像的距d 1和d 2。
利用公式21d d d =，计算两虚光源的间距。
测三次取平均值。
6、利用公式计算钠灯光的波长，误差小于3％（钠光波长为5893Ǻ）。
数据处理：误差分析：误差来源：1、各光学器件难以精确调至等高同轴。
2、大小实像的间距较小，用刻度尺较难测得准确值，因此d1和d2及d 的测量误差较大。
3、使用测微目镜测量时，由于仪器不能很好地被固定，因此不能做到完全平稳地调节鼓轮，目镜的位置发生了小范围偏移，导致测得的条纹间距不够准确。
问题讨论：实验中我发现将双棱镜与狭缝间距调节到一个合适的值是实验成功的关键之一。
若间距过大，则找不到大像；若间距过小，则条纹亮度不足，无法清楚观察到干涉条纹，不利于测量条纹间距。
因此需要找到一个平衡位置保证两实像大小合适，并且干涉条纹亮度尽可能大。
课后问题：试用双棱镜劈尖角A，光源与棱镜的距离d,双棱镜折射率n,把两个虚光源s1和s2的间距表示出来。
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由双棱镜干涉条件，光源发射的单色光经会聚透镜后会聚于单缝S而成线光源，光从S发出经双棱镜后，形成二虚光源S1、S2，该虚光源所发出的光满足干涉条件，在交迭区内产生干涉，成为平行于狭缝的等间距干涉条纹，由此可得：
其中： ：光源之波长。
：干涉条纹的间距。
：虚光源S1、S2间距。
：虚光源（狭缝S）至观察处之距离。
院（系）名称
物理系
班别
1物教本5060
实验课程名称
普通物理实验（二）
90
实验项目名称
双棱镜测光波波长
内容包含：实验目的、实验原理简述、实验中注意事项、实验预习中的问题探讨
一、实验目的：
掌握用菲涅耳双棱镜获得双光束干涉的调节方法，学会观察分析双棱镜产生的光干涉现象及用双棱镜测定光波波长。
：可由测微目镜测量求出；
：可由光具座标尺读数读出；
：由二次成像法求出：
其中：d1、d2为辅助透镜二次成像成像到测微目镜分划板的二虚光源S1、S2之间的距离。
三、实验中注意事项：
1.严格进行共轴调节
该实验对共轴性要求非常严格，调节时可用白屏在外观察双缝所产生之光束是否亮波均匀，狭缝宽度必须适当；
2.测微目镜读数时，必须顺一个方向旋转，以免产生回程误差；
4.在测虚光源的像间距时，为什么让狭缝到目镜叉丝板的距离略大于4f？而不是远大于4f？
3.旋转读数鼓轮时，动作要平稳、缓慢。
4.测虚光源到测微目镜之距离时要注意修正值。
四、实验预习中的问题探讨：
1.若观察到的干涉条纹模糊不清，应从什么方面找原因？
广东第二师范学院实验预习报告
2.在测量过程中。狭缝与双棱镜的间距能否改变？
3.在观察光源的像间距时，如果从目镜中只观察到一条亮线，应调节哪个光学器件？