双棱镜干涉测光波波长
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[预习思考题]
1、公式 中各量的物理意义是什么?实验中需测哪些物理量?
答:二式中各量的物理意义:λ是待测光波长;d 是狭缝的两个虚像之间的距离;D 为狭缝到观察屏的距离;ΔX 为干涉条纹间距;U 为物距(狭缝到透镜的距离);υ为像距(透镜到测微目镜的距离。目镜视场中有d 的像); d /为虚光源间距d 的像。
实验中需要测量的量有:D 、ΔX 、U 、υ、d 。
2、导出λ的不确定度传播式。 解:对上式取对数,求偏导,作方均根处理后即可得到:
3、导轨上的光学器件都等高共轴后,仍看不到干涉条纹,可能的原因主要有哪两个?
答:① 狭缝过宽;② 双棱镜棱脊未与狭缝平行。
4、使用测微目镜时应注意什么?
答:① 消除目的物与叉丝之间的视差(二者处于同一平面);
② 消除空回误差(鼓轮应沿一个方向转动,中途不能反转);
③ 叉丝的移动范围必须控制在毫米标度线所示的区域内(视场中的
,d
D λ,x D
d
∆=λ0~8mm 以内),以防损坏读数机构。
[实验后思考题]
1、为什么双棱镜的折射角α必须很小?
答:双棱镜的折射角α如过大,形成的虚光源的像就大而散,导致干涉
条纹不清晰;另外,干涉条纹间距ΔX= 若折射角α增大,虚光源间距d 就随之增大,
ΔX 就会变小,ΔX 太小则无法分辨,故双棱镜折射角α一般为0.5°~1°。
2、根据实际情况,说明狭缝宽度与干涉效果的关系。
答:狭缝过宽,则干涉条纹不清晰;狭缝过窄,又会因光通量太少使视场过暗,干涉条纹亮处不亮。
3、移动双棱镜,增大或缩小双棱镜与狭缝的间距、干涉条纹的疏密将如何变化?为什么?
答:当狭缝和测微目镜都固定后,若增大双棱镜与狭缝的距离,干涉条
纹将变密,反之变稀。根据式 λ和D 不变,当双棱镜移向测微目镜时,d 将变大,所以ΔX 变小。