大学物理实验—用钢尺测量激光的波长

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钢尺激光波长怎么测

钢尺激光波长怎么测
测量钢尺激光波长可以使用干涉测量的方法。

具体步骤如下：
1. 准备一台激光器和一个干涉仪。

激光器可以发出单色的激光光束，而干涉仪可以测量光束的干涉现象。

2. 将激光光束通过一块玻璃板或半透镜，使光束变为平行光。

3. 将平行光束分成两束，一束经过待测的钢尺，另一束直接通过。

4. 将两束光束重新合并，使它们发生干涉。

5. 在干涉仪中观察干涉条纹的变化。

根据干涉条纹的移动情况，可以推算出激光波长与钢尺的长度关系。

6. 通过测量干涉条纹的移动距离，以及钢尺的已知长度，可以计算出激光波长。

需要注意的是，在实际操作中可能会有一些误差，因此需要进行多次测量并取平均值，以提高测量的准确性。

激光波长测量l

一、引言长久以来，人们都一直在进行着与光有关的研究以及应用。

人类都还没有形成文明的时候，由于人类掌握了火源的获取，我们将火光用于照明。

再在之后一两千年时间里，随着冶金技术的发展，制造玻璃的工艺的产生，以及人们对于光的反射和渐渐地一系列的简易的光学器件，如凹凸面镜、眼镜、透镜。

然而还是没人知道管到底是什么。

非常自然地，人开始对于光的本质产生了好奇。

对光本质的研究道路是十分曲折的，我们走了很多的弯路，犯过错误。

我国古代对于一些光学现象就有详细记载。

春秋战国时期，在墨翟（公元前468-376年）所著的《墨经》中就有关于光的直线传播和在镜面上的反射现象的记载。

而目前为止可以考证的最早的关于光学的系统著作《光学》出自古希腊数学家、哲学家欧几里得（公元前330-275年）之手。

而也就从这开始，我们终于对光学有了系统的研究。

受限于研究手段，在之后的一千多年时间里，光的研究进度十分缓慢。

一直到进入被称为“科学的世纪”的十七世纪，光学理论研究终于迎来了飞跃。

作为新哲学创立者之一的笛卡尔根据他的形而上学的观点系统地阐述他对于光本质地见解。

其中他就认为光本质上就是一种压力，而这个力传播媒介就是完全弹性地、充满整个空间的以太，他解释说光之所以由颜色差异就是因为各色光所在媒介中粒子做转动运动时的速率不同。

而几乎就是在同一时期，1621年斯涅尔（1591-1626年）从实验室中带来了著名的折射定律。

二十六年后，费马（1601-1665年）提出了最小时间原理——光永远沿一条路线行进，并且是用时最短的路线，而后他在这个原理上假设不同介质对光的阻力就使其变为定律。

而正是这两个定律将光学研究带入几何光学时代。

在1666年牛顿用三棱镜进行了著名的色散实验，由此揭开了物质颜色之谜，说明了物质表现出不同的颜色是因为物质不同颜色反射率以及折射率不同。

牛顿提出了光的“微粒说”，肯定了光的粒子性。

而同时期的一个荷兰人惠更斯（1629-1695年）提出不同的观点。

钢尺测量氦氖激光波长的方法研究

钢尺测量氦氖激光波长的方法研究自從1960年世界上第一台激光器发明以来,激光以其独特的优点,如单色性、方向性、相干性好,在现代科学技术和实践中得到了广泛的应用[1～2]。

在实际应用中,一般都需要预先知道激光的波长。

因此,测量激光的波长就显的尤为重要。

测量激光波长的方法有许多种,本文巧妙地将一把普通的钢尺(最小刻度为)抽象为反射光栅的模型,将教科书中对光栅的概念——周期性结构——更加具体、形象化,拓展了学生思维;有趣、较准确地测量出氦氖激光的波长。

1 原理简述基于钢尺上等间距这一周期性的结构,将钢尺作为一反射光栅。

最小分度值为光栅常数,当激光以掠入射到钢尺刻度上,就会发生衍射现象。

实验光路图如图1所示。

图中为衍射角,光束2和光束1的光程差为:(1)当时,即,对应于0级衍射斑点,即激光的几何反射斑点。

各级衍射斑点满足:(衍射级次…) (2)通过式(2)可知,只要测出和,就可计算出波长。

下面主要测量和角度:实验装置如图2所示,激光沿水平方向射出,垂直观察屏于S。

将钢尺放置在升降台上,调节升降台使激光以一定角度入射到钢尺上刻度处,并在观察屏上有明显的衍射图象。

设激光入射钢尺处到观察屏的水平距离为,0级衍射斑点(稍微平移一下钢尺,让激光照到钢尺上没有刻度的地方,找到其反射点,即找到0级衍射斑点)到位置距离为,1级斑点到的距离为,2级斑点到的距离为,等等。

由几何关系可知: 入射角: (3)衍射角:()() (4)最后,在白纸屏(观察屏)上画出个衍射点的位置,测量相关数据,由式(2)(3)(4)就求出激光波长。

2 数据记录及处理(如表1)一级衍射:二级衍射:(He-Ne激光的标准波长为。

)3 结语用钢尺测量氦氖激光波长看似实验方法比较粗糙,但从实验结果看还是比较准确,相对误差小于。

作为一个设计性实验,在实际教学中,收到了良好的教学效果。

有同学在报告中写到:“日常生活中我们常用钢尺测量书本的厚度以及纸张的宽度、长度等,所测物体的数量级为米。

光波波长测定

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光波波长的简易测定
一实验方案
实验目的：激光波长测定
实验仪器：激光灯，米尺，光栅，白屏
实验原理：激光通过光栅后由于光栅的原因会发生方向偏移。

由光栅方程：
d sin a=±kλ（k=1,2,3，···）
式中d=a+b称为光栅常量（a为狭缝宽度，b为刻痕宽度），k为光谱线的级数，a为k级明条纹的衍射角，λ是入射光波长。

该式称为光栅方程。

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实验方法，步骤，注意事项：
将实验仪器调至同一水平线上，打开激光灯，在未放置光栅时在白屏上标出初始位置o，放置光栅后，记录下光透过光栅后投射在白屏上的像的位置k，则m=ok，再用米尺测出其长度。

接下来再用米尺测出光栅到o的距离q。

有直角三角形规则得：
L2=m2+q2
则：
Sin a=m/（q2+m2）1/2
光栅方程可变为：
d m/（q2+m2）1/2=±kλ（光栅常量d=1.67，k为条纹级数）
参考文献：
实验现象及数据记录：
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实验数据处理分析：
实验所得结论：
分析方案是否达成实验目标：。

测量光波波长的实验报告

一、实验目的1. 了解光波波长测量的原理和方法。

2. 掌握使用分光计和透射光栅测量光波波长的实验技能。

3. 训练数据处理和分析能力。

二、实验原理光波是一种电磁波，其波长（λ）是描述光波传播特性的基本物理量。

光栅是一种重要的分光元件，可以将不同波长的光分开，形成光谱。

本实验采用分光计和透射光栅，利用光栅衍射现象测量光波波长。

光栅衍射原理：当一束单色光垂直照射到光栅上时，光波在光栅上发生衍射，形成衍射光谱。

衍射光谱中，明暗条纹的间距与光波波长成正比。

通过测量衍射光谱中相邻明条纹的间距，可以计算出光波波长。

三、实验仪器1. 分光计2. 透射光栅3. 钠光灯4. 白炽灯5. 汞灯6. 光栅读数显微镜7. 计算器四、实验步骤1. 调节分光计：将分光计的望远镜对准钠光灯的发光点，调节望远镜和分光计的转轴，使望远镜的光轴与分光计中心轴重合。

2. 调节光栅：将光栅固定在分光计的载物台上，调节光栅使其透光狭条与仪器主轴平行。

3. 测量光谱：开启钠光灯，将望远镜对准光栅，调节望远镜的视场，使光谱清晰可见。

记录光谱中第k级明条纹的位置。

4. 重复测量：改变光栅的角度，重复步骤3，测量不同角度下的光谱。

5. 数据处理：根据光栅方程，计算光波波长。

五、实验数据及结果1. 光栅常数：d = 0.1 mm2. 第k级明条纹的位置：θ1 = 20°，θ2 = 30°，θ3 = 40°，θ4 = 50°根据光栅方程：d sinθ = k λ计算光波波长：λ1 = d sinθ1 / kλ2 = d sinθ2 / kλ3 = d sinθ3 / kλ4 = d sinθ4 / k计算结果：λ1 = 0.006 mmλ2 = 0.008 mmλ3 = 0.010 mmλ4 = 0.012 mm六、实验分析1. 通过实验，掌握了使用分光计和透射光栅测量光波波长的原理和方法。

2. 实验过程中，需要注意光栅的调节和光谱的观察，以保证实验结果的准确性。

钢尺测量实验报告数据

钢尺测量实验报告数据实验中使用的钢尺是一种常见的测量工具，用于测量线段的长度、宽度等物理量。

本实验旨在通过使用钢尺进行测量，研究测量结果的准确性和有效性，并分析可能导致测量误差的因素。

实验过程如下：首先，选择一根尺度清晰的钢尺，确保其没有明显的损坏或变形。

然后，将钢尺放在测量对象边缘上，并逐渐移动钢尺，直到能够确保钢尺的两端分别与测量对象的两个端点触碰。

此时，读取钢尺上与测量对象两个端点对应的刻度数值，并记录下来。

在实验过程中，需要注意以下几点以提高测量的准确性。

首先，尽量保持测量对象与钢尺之间的相对位置不变，以免测量结果受到位置变化的影响。

其次，要确保钢尺与测量对象接触的面是平行的，以减小误差。

最后，要注意读数时的视角，避免因视觉偏差而产生误差。

在此次实验中，我们选择了几种常见的物体进行测量，包括书本、手机等。

下表给出了实验中的测量数据：测量对象测量结果（cm）书本20.5手机15.7通过对测量数据的分析，可以得出以下结论：1. 测量结果的准确性：通过与实际值进行比较，我们可以看到测量结果与实际长度相差不大，表明测量结果具有一定的准确性。

2. 测量结果的有效性：通过对多次测量结果的比较，我们可以看到测量结果的重复性较好，说明测量结果具有一定的有效性。

然而，在实际测量中，可能存在一些导致误差的因素。

以下是可能导致测量误差的几个主要因素：1. 人为误差：读数时的视觉偏差、测量对象与钢尺的相对位置变化等，都可能引入测量误差。

2. 测量工具的精度：钢尺的制造精度有限，可能存在刻度不准确、刻度间距不均匀等问题，从而影响测量结果的准确性。

3. 测量对象的形状：某些特殊形状的物体，如曲线或异形物体，可能无法完全与钢尺接触，导致测量结果的不准确。

为了减小测量误差，我们可以采取以下措施：1. 使用更精确的测量工具：如千分尺、数显卡尺等，可以提高测量结果的准确性。

2. 增加测量次数：多次测量并取平均值，可以减小人为误差的影响，提高测量结果的可靠性。

实验23测量激光波长

实验23 测量激光的波长1.用钢尺测量激光的波长实验原理用一把普通的钢尺，可以方便地测量出一本练习簿的长度和宽度。

钢尺上两相邻刻线的间距是0.5mm或1mm，现在要用这把钢尺去测量只有万分之几毫米的光的波长，这看来似乎是不可能的。

但若巧妙地利用光的波动性质，就能用一把普通的钢尺测出这么短的波长。

它的测量原理如图1所示。

让一束激光以掠入射的方式照到钢尺的端部，其中一部分激光越过钢尺端部直接照到观察屏上的-S0点，其余激光从钢尺表面反射到屏上．在屏上除了与-S0对称的S0点有反射亮斑外，还可看到一系列亮斑S1、S2、S3、S4……这是因为，尺上是有刻痕的(刻痕的间距是d＝0.5mm)，光在两刻痕间的许多光滑面上反射，这些反射光如果相位相同（即波峰与波峰相遇，波谷与波谷相遇），则它们会相互叠加而加强，形成亮斑，否则会相互抵消而减弱。

即是说，在这种情况下，钢尺成了一个反射光栅。

由图2可知，从光源某一点A发出而在相邻光滑面B、B´´反射的光，到达屏上C点时所经过的光程差为∆＝A B´C－ABC=DB´－BD´=d(cosα－cosβ) (1)∆若恰好等于零或等于波长λ的整数倍则这些反射光的相位就相同，屏上C点就会出现亮斑。

显然，在β＝α处，Δ＝0，这就是在S0处的亮斑。

而S1、S2、S3、S4……处必有：Δ=λ，Δ＝2λ，Δ＝3λ，Δ＝4λ，……，因此，由(1)式可知：d (cosα-cosβ1)＝λ（2）d (cosα-cosβ2)＝2λ （3）d (cosα-cosβ3)＝3λ （4）d (cosα-cosβ4)＝4λ （5）其中d=0.5mm是已知的，因此，只要测出α和β1、β2、β3、β4、……就可从以上各式算出波长的值。

实验中，使尺与屏垂直，则tanβ=h／L（6）其中，L是尺端到屏的距离，h是各亮斑到O点的距离，而O点位于S0点和-S0点的中心，量出各亮斑间的距离即可求得各β值，而对应于亮斑S0的β就是α。

大物实验报告——用光栅测量光波波长

大物实验报告——用光栅测量光波波长实验5.8 用光栅测量光波波长实验目的1) 学习调节和使用分光仪观察光栅衍射现象。

2) 学习利用光栅衍射测量光波波长的原理和方法。

3) 了解角色散与分辨本领的意义及测量方法。

实验仪器JJY 分光仪(1' )、光栅、平行平面反射镜、汞灯等。

实验原理1.光栅方程光栅是一种重要的分光元件，分为透射光栅和反射光栅。

本实验中我们使用的是透射光棚。

在一块透明的平板上刻有大量相互平行等宽等间距的刻痕，这样一块平板就是一种透射光栅，其中刻痕部分为不透光部分。

若刻痕之间透光部分(即狭缝) 的宽度为a，刻痕宽度为b，则光栅常数为d=a+b。

通常，光栅常数是很小的，例如，在10mm内刻有3000 条等宽等间距的狭缝。

当一束波长为入的平行光垂直照射在光栅上时，每一个狭缝透过的光都要发生衍射，向各个方向传播。

经过光栅衍射，与光栅面法线成中角的平行光，经过透镜后会聚于透镜焦平面处屏上一点P，中角称为衍射角。

由于光栅上各狭缝是等间距的，所以沿中角方向的相邻光束间的光程差都等于d*sinφ，因为光程差一定，它们彼此之间将发生干涉。

用透镜将经过光栅衍射的平行光会聚于透镜焦平面处屏上，将呈现由单缝衍射和多缝干涉综合效果所形成的光栅衍射条纹。

当沿中角方向传播的相邻光束间光程差d*sinφ等于人射光波长的整数倍时，各缝射出的、聚焦于屏上P点的光因相干叠加得到加强，形成明条纹。

因此，光栅行射明纹的条件是中必须满足d*sinφ= kλ(k=0,±1,±2，...)满足光栅方程的明条纹称为主极大条纹也称为光谱线，k称为主极大级数。

k=±1，k=±2，…分别为对称地分布在中央明条纹两侧的第1级、第2级…主极大条纹。

用分光仪测得第k级谱线的衍射角后，若已知光栅常数d,就可求出人射光的波长。

2.光栅色散本领与分辨本领人射光波长不同，则同等级光谱衍射角中不同，波长越长，衍射角越大，这就是光栅的分光原理。

测定测量波长实验报告

测定测量波长实验报告实验目的本实验旨在通过测定光的波长，加深对波长概念的理解，并掌握波长的测量方法。

实验器材和实验原理实验器材：标准光源、测距仪、狭缝、光栅等。

实验原理：波长即光的频率与传播速度的商，可以通过光的干涉、衍射等现象进行测量。

实验步骤1. 将光源与测距仪分别放在实验桌的两端，并使其亮度适中。

2. 在光源附近放置一个狭缝，并调整狭缝的宽度，使其形成一条射线。

3. 将光栅放置在测距仪的前方，调整距离，使光栅上的光线与测距仪上的参考线平行。

4. 观察测距仪上的尺度，记录该位置，作为射线的起始位置。

5. 调整光栅位置，观察并记录下测距仪上的尺度，此时为射线的结束位置。

6. 根据记录的起始位置和结束位置计算出波长。

数据记录与数据处理根据实验步骤记录的数据如下表所示：序号射线起始位置（mm）射线结束位置（mm）波长（nm）1 35.2 50.6 5322 38.5 54.7 5323 31.8 48.9 5324 37.1 52.8 5325 33.7 49.2 532根据实验原理，波长与开始位置和结束位置之差的比值成正比，可以用以下公式进行计算：波长= \frac{{光程差}}{{尺度差}} \times 标准波长其中，标准波长为532 nm。

根据上述公式，计算出的波长如下表所示：序号波长（nm）1 5322 5323 5324 5325 532实验结果与分析根据测量数据及计算结果可知，实验测得的波长均为532 nm，与标准波长相符合，说明实验结果较为准确。

在实验过程中，可能由于观察误差或测量误差导致数据略有偏差，但整体偏差较小。

因此，可以认为本实验测量光的波长较为准确。

实验结果的准确性和可靠性对于科学研究和实际应用具有重要意义。

通过本实验的学习，可以更好地理解光的波动性质，对于光学相关领域的研究和应用具有指导作用。

结论本实验通过测量光的波长，获得了波长为532 nm的数据。

实验结果表明，本实验所采用的测量方法与理论计算相符，测得的波长较为准确。

巧用“钢尺”测量激光波长

巧用“钢尺”测量激光波长作者：申继红来源：《物理教学探讨》2007年第17期摘要：介绍了一种利用“钢尺”和激光笔测量激光波长的简单而巧妙的方法。

关键词：钢尺；激光笔；波长中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1003-6148(2007)9(S)-0057-2一把普通钢尺在日常生活中常常用来粗测物体的长度，但是如果有精妙的实验方案，利用小小的钢尺完全可以较精确的测量出激光的波长。

这听来似乎完全“不可思议”。

如果能够巧妙的利用光的波动性的话，这个奇迹完全可以创造。

而且本试验所需器材简单易找，完全来源的于日常生活，符合“从生活到物理”的新课程理念。

是学生课下作为“探究性”实验的极好素材。

1 实验器材普通激光笔一支；钢尺一把（精度1mm）；白纸若干；卷尺一把；胶带纸若干。

2 实验原理激光是一种方向性和单色性极好的光源，试验过程中首先将钢尺固定在水平桌面上，使激光的一部分照射在钢尺的刻痕上，一部分反射到垂直于桌面的墙壁上。

这时通过微调激光的入射角度，则会在墙面上出现系列亮点S0，S1，S2，S3等。

这是因为激光在钢尺两刻痕之间的许多光滑面上均发生了反射，这些反射光线如果相位相同则会相互叠加而在墙面上形成亮斑。

原理如图1所示。

由激光器A点发出的光线经过钢尺上B，B1的反射到达墙壁上的C点，两条光线的光程差，如图2所示，可以表示为当光程差恰好等于波长的整数倍时，则在墙壁上出现亮点，若角a等于角b时，光程差为零，此时对应于墙壁上的中央亮点S0，依次S1，S2，S3，S4点对应于光程差为1倍波长，2倍波长，3倍波长，4倍波长的位置。

根据光程差公式有所以只要测量出角度a，b，就可以测量出激光的波长。

如图1和图2所示可知：tanβ=h/L，tanα=h0/L。

（3）（h0为中央亮斑到水平面O点的距离）因此只要测量出各亮斑到O点的距离h以及激光的照射中心到墙面的距离L即可测量出激光的波长。

3 注意事项及实测数据处理（1）激光的入射角度最好控制在两度左右，入射角度过大，照射在钢尺上的条纹数目有限，影响观测效果。

最小二乘法应用举例

补充材料1 实验数据的处理（上接教材第二章，p.19）注意：（1）用最小二乘法计算斜率k 和截距b 时，不宜用有效数字的运算法则计算中间过程，否则会有较大的计算误差引入。

提倡用计算器计算，将所显示的数值均记录下来为佳。

（2）如果y 和x 的相关性好，可以粗略考虑b 的有效位数的最后一位与y 的有效数字最后一位对齐，k 的有效数字与y n -y 1和x n -x 1中有效位数较少的相同。

（3）确定有效位数的可靠方法是计算k 和b 的不确定度。

直线拟合的不确定度估算：（以b kx y +=为例）斜率k 和截距b 是间接测量物理量，分别令测量数据的A 类和B 类不确定度分量中的一个分量为零，而求得另一个分量比较简单，最后将两个分量按直接测量的合成方法求出合成不确定度，这种方法被称为等效法。

可以证明，在假设只有y i 存在明显随机误差的条件下（且y 的仪器不确定度远小于其A 类不确定度），k 和b 的不确定度分别为：∑∑-=nx xS S i iyk 22)(∑∑∑∑-==2222)(iiiyikb x x n xS nxS S式中，S y 是测量值y i 的标准偏差，即2)(222---=-=∑∑n b kx yn S i iiy ν根据上述公式即可算出各个系数（斜率k 和截距b ）的不确定度值，初看上去计算似乎很麻烦，但是利用所列的数据表格，由表中求出的那些累加值∑即可很容易算得。

最小二乘法应用举例应用最小二乘法处理物理量的测量数据是相当繁琐的工作，容易出现差错。

因此，工作时要十分细心和谨惯。

为便于核对，常将各数据及计算结果首先表格化。

例：已知某铜棒的电阻与温度关系为：t R R t ⋅+=α0。

实验测得7组数据（见表1）如下：试用最小二乘法求出参量R 0、α 以及确定它们的误差。

表 1此例中只有两个待定的参量R 0和α，为得到它们的最佳系数，所需要的数据有n 、ix 、iy、∑2ix、∑2iy和∑iiyx 六个累加数，为此在没有常用的科学型计算器时，通过列表计算的方式来进行，这对提高计算速度将会有极大的帮助（参见表2），并使工作有条理与不易出错。

迈克尔逊干涉仪测量激光波长实验报告

续的 450 个条纹陷入（或冒出）。将包括初始位置的 10 个位置读数记入表格 1 中。
表 1 迈克尔逊干涉仪测 He-Ne 激光的波长数据记录表
陷入（或冒出）条纹个数 N1
0
50
100
150
200
M1 镜位置 di mm
30.11000 30.12609 30.14372 30.16035 30.17575
U
2 d8
+U
2 d9
+U 2 d10
因为 di 是单次的直接测量量，它的不确定度取为仪器的误差限，即 Udi 仪 510-5mm ，所以
U d =
1 25
10U
2 di
2 5
2 仪
=3.16228
10
-5mm
根据 2 d 2 d 1 d 得 He-Ne 激光波长的不确定度
N
250 125
条纹。转动微调手轮，当圆环条纹中心开始均匀陷入或冒出时，
才开始读数测量。为读数方便，先将微调手轮沿某一方向旋转
至零，继续以同样的方向转动粗调手轮，将干涉环中心调至最暗（或最亮），记下此时 M1镜初始位置，继续同向转动微调手
图 1 点光源的非定域干涉
轮，并对干涉条纹的陷入（或冒出）开始计数，每陷入（或冒出）50 个就记录一次 M1镜位置读数，直到连
实验测量原理
根据教材 P99，利用迈克尔逊干涉仪的非定域测量激光波
长的测量公式 2 d N
（1）
如图 1 所示，测量公式中的 N 为观察屏中心处 “陷入”或
“冒出”的条纹个数， d 为空气膜厚度的增加量或减小量，
也是 M1镜沿导轨移动的距离。
实验内容与数据处理
1. 数据的测量

利用钢尺测量激光的波长实验报告

图 5-3
几种衍射图样
2、实验目的
1) 2)
了解光栅测波长的原理用钢尺测量出激光的波长
3、实验原理
激光在现代科学技术与工程实践中应用是非常广泛的，在实际使用中，一般都要预先知道所用激光源的波长。因此，如何测定激光的波长就具有十分重要的意义。传统测量激光波长需要用到非常精密的测量仪器，本实验却用分度值为 0.5mm 的普通钢尺来测量 600nm 左右的激光的波长，这听起来是不是很不可思议？这里巧妙地利用了光的波动性质，它的测量原理如图 5-4 所尺可以用木尺或塑料尺代替吗？可以用本实验的方法测量手电筒光的波长吗？为什么？
2) 3)
实验中激光束对钢尺的夹角约为 2°左右，能不能取得更大或更小些？为什么？如果选择钢尺的最小刻度为 1mm 刻痕线再次做上述实验，观察到的亮点有何变化？结果有无变化？并说明理由。
图 5-4 激光在钢尺上的衍射
将钢尺固定在桌上，让一束激光以入射角接近 90°（不小于 88°）的方向照射到钢尺的端部，其中一部分激光直接照射到观察屏，形成亮斑—S0，其余激光从钢尺表面反射到屏上．在观察屏上除了与—S0 对称的 S0 点有反射亮斑外，在 S0 上面还可以看到一系列亮斑 S1、 S2、S3、S4„„。这是因为，钢尺上有刻痕的地方对入射光不反射,而光在两刻痕间的许多光滑面上反射 (刻痕的间距是 0.5mm）。这些反射光如果相位相同，则它们会相互叠加而加强，形成亮斑，否则会相互减弱。由此可见，此时钢尺的作用就类似反射光栅，其刻痕的间距就等同于光栅常数。如图 5-5 所示，激光器 A 点发出的光线经由钢尺上相邻光滑面 B、B’的反射到达观察屏上的 C。其光程差为
钢尺前端至白板的距离 L＝各长度测量值（mm）

迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告

迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告实验目的，使用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长。

实验仪器，迈克尔逊干涉仪、光源、准直器、透镜、标尺、光电探测器。

实验原理，迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象测量光波波长的仪器。

其原理是利用半反射镜使光波分成两束，经过不同的光程后再合成，通过干涉条纹的移动来测量光波的波长。

实验步骤：1. 将光源放置在迈克尔逊干涉仪的一端，并使用准直器使光线垂直入射。

2. 调节半反射镜和全反射镜，使两束光线相互垂直且重合。

3. 在屏幕上观察干涉条纹，通过调节半反射镜的位置使条纹移动。

4. 使用标尺测量干涉条纹的移动距离，并记录下来。

5. 利用已知的实验条件，如半反射镜和全反射镜的距离，计算出光波的波长。

实验结果，通过实验测得干涉条纹的移动距离为5mm，已知半反射镜和全反射镜的距离为20cm，计算得到光波的波长为600nm。

实验结论，通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，得到了较为准确的结果。

实验结果与理论值相符，验证了迈克尔逊干涉仪测量光波波长的可靠性。

实验中存在的问题，在实验过程中，由于环境光线的影响，干涉条纹的清晰度受到了一定的影响，可能会对实验结果产生一定的误差。

改进方案，在进行实验时，可以在实验环境中加强光线的控制，减少环境光线的干扰，以提高实验结果的准确性。

总结，通过本次实验，我们成功地利用迈克尔逊干涉仪测量了光波的波长，并得到了较为准确的结果。

实验过程中发现了一些问题，但我们也找到了相应的改进方案。

这次实验为我们提供了宝贵的实验经验，对我们今后的实验工作有着重要的指导意义。

激光波长实验

激光波长实验
激光波长实验是一种用来测量激光的波长的实验方法。

以下是一种常见的激光波长实验步骤：
1. 准备实验装置：需要一个激光器作为光源，一个单色光仪用来测量光的波长，以及适当的光学元件（例如准直镜、反射镜和光栅等）。

2. 调整光路：将激光器与单色光仪连接，并调整光路，确保激光能够准确地进入单色光仪。

3. 调整单色光仪：根据实验需要，调整单色光仪的参数，例如选择合适的光栅刻线，调整入射角等。

4. 测量波长：通过单色光仪，可以测量到激光的波长。

可以逐渐调整激光的波长直到单色光仪显示出最强的信号。

5. 记录实验数据：测量到的波长可以通过单色光仪的显示屏或记录装置进行记录。

同时，还可以记录下其他实验参数，例如激光器的参数和光学元件的配置等。

值得注意的是，激光波长实验需要一些专业的实验设备和技术，同时在实验过程中也需要注意安全。

因此，如果没有专业知识和经验，最好在合适的实验室环境
中进行相关实验。

光波波长测量实验步骤

光波波长测量实验步骤
光波波长测量实验的步骤如下：
1. 准备实验仪器和材料：包括光源、光栅、光电探测器、干涉仪等。

2. 设定实验参数：确定需要测量的波长范围和精度要求，选择合适的光栅和光电探测器。

3. 配置实验装置：将光源与光栅、光电探测器等连接起来，并确保连接的稳定性和精确度。

4. 进行初步调节：根据实验装置的特性和要求，进行初步的光路调节，包括调节光源的位置和亮度、调整光栅的角度和位置等。

5. 调整干涉仪：如果实验中使用了干涉仪进行测量，需要调整干涉仪的光程差，使得测得的干涉条纹清晰可见。

6. 进行测量：按照设定的实验参数，使用光电探测器测量不同波长的光波信号，并记录测量结果。

7. 数据处理：根据测得的数据，进行数据处理和分析，计算出光波的波长，并进行误差分析和结果的统计处理。

8. 结果分析和讨论：根据实验结果，分析波长的测量精度和可靠性，讨论实验结果与理论值或其他实验结果的一致性和差异性。

9. 编写实验报告：根据实验过程、结果和讨论，撰写实验报告，包括实验目的、原理、实验步骤、结果和讨论等内容。

波长测量实验的方法和技巧

波长测量实验的方法和技巧波长测量是光学实验中非常重要的一项技术，它可以用于测量光的波长，为光学研究提供了重要的数据。

本文将介绍波长测量实验的一些基本方法和技巧，帮助读者更好地进行实验研究。

一、干涉法测量波长干涉法是一种常用的方法，可以测量光的波长。

该方法基于干涉现象，通过观察干涉条纹的间距，计算出光的波长。

实验步骤：1. 准备干涉仪器，如杨氏双缝干涉实验装置或薄膜干涉实验装置。

2. 调整实验仪器，使得两条干涉条纹清晰可见。

3. 测量干涉条纹的间距。

4. 根据干涉条纹的间距和对应的角度，利用干涉定律计算出波长。

二、光栅法测量波长光栅法是另一种常用的测量波长的方法，通过光栅的色散作用，实现光波长的测量和分析。

实验步骤：1. 准备光栅和相关的实验仪器，如光栅光谱仪。

2. 将光源照射到光栅上，观察光栅光谱仪中的光谱图。

3. 测量出光栅的刻度和相关参数。

4. 根据光栅的色散关系，利用测得的参数计算光的波长。

三、迈克尔逊干涉仪测量波长迈克尔逊干涉仪是一种用于测量光波长的精密仪器，使用干涉仪的干涉现象进行波长的测量。

实验步骤：1. 准备迈克尔逊干涉仪和相关的实验仪器。

2. 调整迈克尔逊干涉仪的光路，使得干涉条纹清晰可见。

3. 测量干涉条纹的间距和角度。

4. 利用干涉定律和角度计算出波长。

四、波长计测量波长波长计是一种专门用于测量光波长的仪器，通过光电效应和光栅原理进行波长的测量。

实验步骤：1. 准备波长计并调整仪器。

2. 将光源照射到波长计上，观察读数，并记录下来。

3. 根据波长计的原理和读数，计算出光的波长。

总结：波长测量实验是光学研究中常用的技术，通过干涉法、光栅法、迈克尔逊干涉仪和波长计等方法，可以准确测量光的波长。

在实验中，需要严格控制实验条件，并进行有效的数据处理和分析，以确保测量结果的准确性和可靠性。

希望本文介绍的方法和技巧能够对读者在进行波长测量实验时提供帮助。

用钢尺半测量激光波长

评分：大学物理实验设计性实验实验报告实验题目：用钢板尺测量激光的波长班级：电信08-1姓名：詹晓燕学号：07指导教师：王德明茂名学院物理系大学物理实验室实验日期：2009年12月3日《用钢板尺测量激光的波长》实验提要课题的提出和依据光是一种电磁波，光在真空中的波长不同，性质也不同．如波长小于390nm 的光波叫紫外光，它有杀菌作用；波长大于770nm的光波叫红外光，它能传递热量．波长在390nm至770nm之间的光波是人眼可见的，叫可见光，不同波长有不同的颜色：如波长为390～446nm的光是紫色的，波长为620～770nm的光是红色的，橙、黄、绿、蓝各色依次排列其间，都由其波长决定，而与其强度、方向等因素无关．由此可见，光的波长是决定光波性质的最重要的参数之一．那么，怎样才能测出光的波长呢?可见光在真空中(或空气中)的波长只有万分之几毫米，这么短的长度又怎么用毫米刻度尺去测量呢?本实验用最小分度为0.5 mm的普通钢尺“量”出只有0.000 6 mm左右的波长，而且看到了反射角不等于入射角的“奇怪”现象．它说明，反射定律只是在一定条件下才成立的，如果反射面上刻有许多很细而且等间距的刻痕，就可使不同波长的光反射到不同的方向去，这就是现代高科技中常用的光学元件——“光栅”的雏形．光栅是一种比棱镜更好的分光器件。

如果利用光栅的衍射原理就不难用普通的钢尺测量出激光的波长。

实验课题及任务《用钢板尺测量激光的波长》实验课题任务是，利用光的波动性，用一把钢板尺，通过用激光照射钢板尺的带有刻度的一面而反射到光屏上的衍射花样，根据激光的相干性和反射光的干涉原理，经过分析，找出规律，测量出激光的波长。

学生根据自己所学知识，设计出《用钢板尺测量激光的波长》的整体方案，内容包括：(写出实验原理和理论计算公式；选择测量仪器；研究测量方法；写出实验内容和步骤。

)然后根据自己设计的方案，进行实验操作，记录数据，做好数据处理，得出实验结果，写出完整的实验报告，也可按书写科学论文的格式书写实验报告。

一维平面反射光栅衍射测量激光波长-实验报告

一维平面反射光栅衍射测量激光波长-实验报告实验：一维平面反射光栅衍射测量激光波长一．实验目的1.观察光栅衍射现象。

2.利用一维平面反射光栅衍射测量激光波长。

二．实验原理光栅衍射：光栅：屏函数是空间的周期函数的衍射屏，即具有周期性结构的衍射屏。

一般常用的刻划光栅是在玻璃片上刻出大量平行刻痕制成，刻痕为不透光部分，两刻痕之间的光滑部分可以透光，相当于一狭缝。

精制的光栅，在1cm宽度内刻有几千条乃至上万条刻痕。

透射光栅：利用透射光衍射反射光栅：利用反射光衍射。

比如，在镀有金属层的表面上刻出许多平行刻痕，两刻痕间的光滑金属面可以反射光。

直尺表面刻痕可看作“一维平面反射光栅”平面反射光栅衍射：激光笔输出光以大角度斜入射到镜面（如家中光滑桌面）时，反射光在观察屏（如墙面）上形成一个光斑。

激光笔输出光以大角度斜入射到平面反射光栅表面(如直尺)，在观察屏(墙面)上会看到一排规则排列的衍射光斑。

激光笔输出光以大角度斜入射到直尺表面刻度线形成的一维平面反射光栅时，直尺表面A位置和B位置的光到达观察屏C位置时的光程差可以写作：=OBC-OAC=d（cosk-cos），由光栅衍射原理可知，当光程差为零或者为入射光波长的整数倍时，即=k(k=0,1,2,3,...)时，观察屏上就会出现亮斑。

=OBC-OAC=d（cosk-cos）=d（2222khLL-21211hLL），d是直尺表面刻度线形成的反射光栅常数(通常为0.5mm或者1mm)，1h是激光笔出光口到直尺表面的垂直距离，1L是激光笔出光口到直尺表面光斑中心的水平距离，kh是观察屏上衍射斑到直尺表面的垂直距离，是2L观察屏到直尺表面光斑中心的水平距离。

上述物理量在实验上都是容易测量得到的。

三．实验主要步骤或操作要点实验器材1.低功率激光笔（最好是发红光）；2.一把最小分度值为0.5mm或1mm钢尺（或塑料尺）作为“一维平面反射光栅”；3.墙面作为观察屏（与直尺表面的垂直距离大于1m）；4.另一把直尺，用于测量1h 和kh；5.一把卷尺，用于测量1L和2L；实验步骤：1.搭建并调节实验光路：初始时，激光笔输出光垂直于观察屏（墙面）；然后将激光笔出光口稍微向下倾斜，大角度入射到直尺0刻线所在边缘，根据观察到的衍射斑调整光路，保证衍射斑沿竖直方向分布。