双棱镜干涉测光波波长
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
2.试证明公式
d d1d2
再见
1.调节共轴 (1)按图所示次序,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
执白屏在双棱镜后面检查:经双棱镜折射后 的光束,是否有叠加区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.
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1)
d和△x,就可用式(1)计 因此,只要测出 d 、
算出光波波长.
实验内容
图中AB是双棱镜,它的外形结构如右图所示,
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 较小( 一般小于 1°).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.
用双棱镜干涉测光波波长
用双棱镜干涉测光波波长
双棱镜干涉法是一种常用的测量光波波长的方法。
在这种方法中,我们使用一对排列
在一起的两个棱镜来分离出不同波长的光并进行干涉。
通过调节棱镜的角度和距离,我们
可以精确测量光波的波长。
在进行双棱镜干涉测量时,首先需要一台光源。
这个光源可以是白光或单色光。
为了
获得更加精确的结果,我们通常使用相干光源,如激光。
相干光源可以产生涡旋状干涉条纹,这对于测量光波的波长非常有用。
接下来,将光源照射在双棱镜的一侧。
这两个棱镜的相对角度和位置都非常重要。
我
们需要调整它们的角度和距离,使它们之间的光程差为整数倍的波长。
这样才能确保在干
涉的时候产生明显的干涉条纹。
一旦我们找到了正确的角度和距离,我们就可以开始观察干涉条纹了。
这些干涉条纹
是由两个光波相遇并干涉而产生的。
如果两个波长相同,干涉条纹会显现出一系列等距的
暗线和亮线。
然而,如果两个波长不同,干涉条纹会出现偏移,并且不再对齐。
这意味着
我们可以通过观察干涉条纹的形状和位置来测量光波的波长。
在实际测量中,我们通常使用一个显微镜来观察干涉条纹。
显微镜可以放大这些条纹,使得我们可以更加清楚地观察它们的形状和位置。
通过使用一些基本的几何和数学计算,
我们就可以从干涉条纹的位置和形状中得出光波的波长。
普物实验:复习-双棱镜干涉测波长
3.试证明公式 d'
因当两次成像时,如图,有
u v u v
d’
即所谓共轭.又因,
d 1d2
d' u
d' u
u
d1 v
d2 v
由上两式得:
d' 2 1
d1d2
所以
d'
d 1d2
v u'
L
d1 d2
v'
附:共轭的证明
按照透镜成像公式,在O1处
d’
1 1 1 u Lu f
在O2处
u
1 1 1
4、在双棱镜测定光波波长实验中,你能想出其他方法 测量两个虚光源到测微目镜之间的间距吗?
用双棱镜测定光波波长
一、干涉相关知识 二、实验基本原理 三、如何测量D、d、Δx 四、元件共轴调节 五、实验常见问题及处理
若S1和S2发之间的距离为d ’,S至观察屏的距离为d,
Po为屏上与S1及S2等距离的点,在该点处两束光波 的光程差也为零,因而两波相互加强而成零级的亮 条纹。在Po点的两边还排列着明暗相间的干涉条纹。
d’
d
设S1和S2到屏上距Po点的距离为Xk的Pk点的光 程差为δ ,当d >> d’、d >>X 时,有:
d x
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:
d’
d1 d2
测微目镜测量放大和缩小虚光源的间距(d1、d2)
d d1d2
ud vd f
因上两式等号右边相等, 而v=L-u,解得
u Ld 2
v=L-u= L- L 2=d
双棱镜干涉测波长
大
学
物
理
实
验
从表中有关数据可知,
d1 =1.417mm
d2 = 0.422mm
d = d1d2 = 0.773mm
D = 556.5mm
L = l2 − l1 =18.65cm
将上述相关数据代入(2-5)式可知, 验测量值与公认值相对百分误差
λ − λ公 ×100% = 2.5% E= λ公
λ = 574.7(nm)实
大
学
物
理
实
验
大
学
物
理
实
验
参考数据
1.测量干涉条纹间距ΔX数据记录表
干涉条纹序号 条纹位置X(cm) 1 1.505 11 5.683
ΔX = ( X 11 − X 1 ) /10
0.413
2.测量d、L、D原始数据记录表
测量次数 透镜L1的位置 (cm) 虚光源像位置读数(mm) 虚光源像间距d1(mm) 透镜L2的位置 (cm) 虚光源像位置读数(mm) 虚光源像间距d2(mm) 1 21.60 4.128 5.545 1.417 39.25 3.419 3.841 0.422
P B S1 d S S2
D
大
学
物
理
实
验
条纹间距与光程差及其它几何量之关系
PK+1 PK
S1
θ θ
P0
XK
XK+1
d
S2 Δ
D
λ=
d ΔX D
大
学
物
理
实
验
双棱镜干涉实验装置图
M Q L1 S
D= d 2 + d1 d 2 − d1 L
双棱镜干涉测波长的的讨论(精)
双棱镜干涉测波长的的讨论(宋飞物理学院2007级基地班20071001096)摘要:用双棱镜干涉测量光波波长波动光学中非常重要的一个实验,该实验的关键环节是测量两虚相干光源间的距离,大多数实验教科书中大都采用一次成像法和二次成像法测量两虚相干光源的间距,这两种方法在实验中操作难度大,测量结果精度不高。
棱镜位移法从一定程度上修正了二次成像法产生误差的根源,减少了系统误差。
同时对二次成像法中的关键公式进行了推导,解除了同学在试验中疑惑。
关键词:双棱镜干涉波长棱镜位移法引言在光学的发展中,波动光学一直占有相当重要的地位,特别是在托马斯·杨的双缝干涉,成功的验证了光的波动学说,并成为波动光学的的经典。
随后许多科学家运用相同原理进行干涉试验,以杨氏干涉为代表的干涉我们称之为分波面干涉。
通过理论推导,我们可以利用此原理进行光波长的测量。
菲涅耳双棱镜测波长的原理在测量光的波长时,我们并没有选取经典的杨氏双缝干涉,因为杨氏双缝干涉的致命弱点是是两个缝大大的削弱了光经过双缝后的光强,使得干涉条纹亮度小,清晰度差,有效测量条纹少等。
为解决上述问题,,在实际试验测量中我们选用菲涅耳双棱镜进行试验。
实验原理如图一所示。
双棱镜是由两个折射角极小的直角棱镜组成的。
借助棱镜界面的两次折射,可将光源(狭缝)发出的光的波阵面分成沿不同方向传播的两束光。
这两束光相当于由虚光源S1、S2发出的两束相干光(如图所示)。
于是它们在相重叠的空间区域内产生干涉。
将光屏插进上述区域中的任何位置,均可看到明暗相间的干涉条纹。
可以证明,相邻两明(或暗)条纹间的距离为:ΔX=X k+1-X k=(D/d)λ式中:D为狭缝到观察屏的距离;d为两虚光源之间的间距;λ为入射光波波长。
上式表明,只要测出d 、D 和ΔX ,就可算出光波波长λ。
图一 双棱镜干涉条纹计算图如何测量D 、ΔX 和d ?测量D 的方法是测出聚光透镜到干涉屏的距离,即像距s ',通过高斯公式计算出物距u ,则D s u '=+。
实验十九用双棱镜测定光波波长一、实验目的要求
实验十九用双棱镜测定光波波长一、实验目的要求1.观察双棱镜产生的光的干涉现象,掌握获得双光束干涉的一种方法,进一步理解产生干涉的基本条件。
2.掌握在光具座上对光具组进行调整的技术。
.学会利用双棱镜粗略地测定光波的波长。
二、仪器用具双棱镜、可调狭缝、辅助透镜、测微目镜、光具座、单色光源、米尺三、实验原理两个独立的光源不能产生干涉,必需用光学的方法,将一个原始光源(振源)分成两个位相差不变的幅射中心,即造成“相干光源”。
单色光源M发出的光从S狭缝射出,经过双棱镜的折射产生两个虚像S1、S2它们是相干光源,故在两束光相互交叠的区域P1P2内,光强分布不均匀。
在某些地方表示为减弱,结果屏幕上形成明暗交替的等宽线形条纹。
设d为两虚光源S1和S2之间的距离,D为虚光源所在平面至观察屏幕P的距离,且d《D,干涉条纹宽度∆X,则实验所用光波滤入可由下式表示:上式表明只要测出d、D和∆X,就可以求出光波波长。
四、实验步骤1.将单色光源M,狭缝S,双棱镜B与测微目镜P按图三所示次序放置在光具座上,用目视法粗略地调整它们的中心高度,使其共轴。
2.点亮光源,使M发出的光照亮狭缝S,并使双棱镜底面与光束垂直,调节光源或狭缝,使狭缝射出的光能对称地照射在双棱镜钝角棱的两侧。
3.调节测微目镜,使从目镜中能观察到清晰的干涉条纹。
4.用测微目镜测量干涉条纹的宽度∆X,因为任意两纹之间距相等,可先使目镜叉丝对准某亮纹中心读出测量值,然后旋转测微螺旋,使叉丝移过3个条纹,再读出测量值,这两次读数之差,除以3,即为条纹宽度,重复测量2次,求取平均值。
5.用米尺测出由狭缝到测微目镜叉丝平面的距离D 。
6.用透镜两次成法测两虚光源之间距d 。
在测微目镜和狭缝固定的情况下(D>4f /)前后移动透镜,分别测得到两次清晰成像,测量此实像的间距d 1和d 2值,代人,求出d 值。
7.将所测得的∆X 、d 、D 代入求出光波波长。
实验记录:测量次数12X1和X2,测3个条纹X1X2X1X2∆X=(X2-X1)/3∆X D77.8cm d1和d2d1d2λ=波长标准值λ标=5893Å五、问题,思考题1:双棱镜是怎样实现双光束干涉的?是否在空间任何位置都能观察到双棱镜产生的干涉条纹?干涉条纹的宽度,数目曲哪些因素决定?2:分析本实验中产生误差的原因。
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)
双棱镜法测光波波长的方法探究
双棱镜干涉法测光波波长的方法探究13级物理师范 黄传帅引言:前不久,在张老师的指导下我做了双棱镜干涉实验,测得了光的波长。
回去自己思考后并查阅相关文献,获知双棱镜干涉法测光波波长的方法不仅仅局限于一种,而且每种方法都有它的优缺点。
因此通过探究双棱镜法测光波波长的方法,并分析它们的原理及其不足之处,可以提高物理系的本科生的科研能力和科学素养及其分析问题的能力,也可以丰富该实验在教学中的应用,增强学生对光的干涉的理解。
双棱镜干涉测光波波长实验是光学实验中一个基本的又是带有典型的实验,它可作为综合性或设计性实验,整个实验过程动手能力是一个很好锻炼和提高;通过数据处理和误差分析能对培养科学素质和科研能力以及分析问题和解决问题的能力起到很好的促进作用。
【一】 二次成像法(1) 实验原理如果两种频率相同的光波沿着几乎相同的方向传播,并且它们的相位比随时间的变化而变化,那么在两列光波相交的区域,光波分布是不均匀的,而且是在某些区域表现为加强,在某些地方表现为减弱(甚至可能为零),这种表现称为光的干涉。
在菲涅尔1818年设计的双棱镜干涉实验中,杨氏干涉实验中的双狭缝被一个双棱镜取代。
光源S 发出的光经双棱镜折射而形成两束光,可视为分别从虚光源S1、S2发出。
在两光束相交的区域放置观察屏,在P1、P2区间就可以观察到干涉条纹。
虚光源等效于双狭缝 形成了光波的分波面干涉。
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(近似的在光源狭缝S 的平面内)至观察屏P 的距离,且干涉条纹宽度为.则实验所用光波波长 可由下式表示:x d d ∆='λ 上式表明,只要测出d ',d 和 ,就可算出光波波长。
这是一种光波波长的绝对测量方法,通过使用简单的米尺和测微目镜,进行毫米量级的长度测量,便可推算出微米量级的光波波长。
(2)实验步骤1、调节共轴(1)将单色光源M (氦氖激光器)、会聚透镜L 、狭缝S 、双棱镜AB 与测微目镜P ,按下图图所示次序放置在光具座上,用目视粗略的调整它们中心等高、共轴,并使双棱镜的底面与系统的光轴垂直,棱脊和狭缝的取向大体平行。
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。
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
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光波的波长由下式确定:
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 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
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。
用双棱镜干涉测光波波长(2)-图文
用双棱镜干涉测光波波长(2)-图文【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1).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双棱镜干涉实验光路图2双棱镜结构设两虚光源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dD,干涉条纹间距为某,则实验所用光源的波长为d某(1)D因此,只要测出d、D和某,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S0,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S0,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和S2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)干涉条纹的间距某,除以n,即得某.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,求出某.(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某时的相同(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D4f,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,其中一组为放大的实像,另一组为缩小的和S2到两虚光源S1和S2经透镜所成的实像S1实像.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,取平均值d.dd1d2(2)图3用透镜两次成像法测两虚光源的间距d(4)用所测得的某、D、d值,代入式(1),求出光源的波长.(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d1、d2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d1、d2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dd1d2.附:测量钠光波长数据记录与处理表1.干涉条纹间距某的测量结果10条干涉条纹间距序数读数1序数读数210某(mm)k1k2k3k1+10k2+10k3+10k4k5k4+10k5+10D=(mm)某=(mm)表2.用而成成像法测量虚光源像的结果放大像(mm)序数读数112345平均值读数2缩小像(mm)d1读数1读数2d2 d某d1d2某=DD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:d1d2某1nD式中d1为两虚光源经透镜L1所成二亮线(光源实像)的间距,d2为透镜移至L2二亮线的间距,D为虚光源到其实像的距离。
用双棱镜测光波波长
用双棱镜测光波波长一、实验目的:1、熟练掌握光路的等高共轴技术;2、观察和描述双棱镜干涉现象及特点,体会如何保证实验条件;3、用双棱镜测光波波长。
二、实验仪器钠光灯、光具座、可调单缝狭缝、菲涅耳双棱镜,测微目镜、凸透镜。
三、实验原理频率相同的光波沿着几乎相同的方向传播,并且它们的相位差不随时间而变化,这两列波在空中相交的区域,光强不均,某些地方加强,另一些地方减弱,这种现象称为光的干涉。
要获得稳定的干涉条纹,必须有满足相干条件的两个相干光源。
利用菲涅尔双棱镜产生相干光束是获得相干光源的一种方法。
从光源发出的光,经双棱镜折射后分两束,这两束光好像分别从两个光源1S 、2S 发出的一样。
满足相干条件,则在两束光相遇的空间形成稳定的干涉场在光路中垂直放一光屏,在屏上即可形成明暗相间的干涉条纹。
由图二可知,由1s 、2s 发出的光线到达P 点的光程差为:21L r r ∆=-22212222()2()2a r D x a r D x =--=+- 图一 菲涅尔双棱镜干涉 图二 双棱镜干涉光程差计算图又,0a x 则2221122ax ax L r r r r D∆=-==+ 若λ为光源发出的单色光波长,干涉最大和最小的光程差分别为:0121()2k ax L k D k λλ⎧⎪∆===±±⎨+⎪⎩ 明条纹,,,暗条纹 两相邻干涉明或暗条纹的间距为:D a x x a Dλλ∆=⇒=∆ x ∆:两相邻条纹之间的间距;D :虚光源到观察屏间的距离;a :两虚光源之间的距离。
实验中用凸透镜成像法测a 的值:实验时,使干涉条纹落在测微目镜分划板上,测条纹间距x ∆和对应的D ,用凸透镜成像法测a ,代入②式,即可求出λ的值。
四、实验内容及要求:1、调节光学元件等高共轴。
调节光源狭缝,双棱镜,测微目镜等高共轴,并使狭缝方向与双棱镜的棱脊沿竖直方向平行。
2、调节出清晰的干涉条纹开启光源,调节光源的放置位置,并调节光路,使从光源发出的光经过狭缝对称的照到双棱镜棱脊的两侧。
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。
普物实验:复习-双棱镜干涉测波长
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。
d’
d
设S1和S2到屏上距Po点的距离为Xk的Pk点的光 程差为δ ,当d >> d’、d >>X 时,有:
d x
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:
d’
d1 d2
测微目镜测量放大和缩小虚光源的间距(d1、d2)
d d1d2
测量 Δx
10Δx
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
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)
4、在双棱镜测定光波波长实验中,你能想出其他方法 测量两个虚光源到测微目镜之间的间距吗?
用双棱镜测定光波波长
一、干涉相关知识 二、实验基本原理 三、如何测量D、d、Δx 四、元件共轴调节 五、实验常见问题及处理
若S1和S2发之间的距离为d ’,S至观察屏的距离为d,
用双棱镜干涉测光波波长
⽤双棱镜⼲涉测光波波长实验名称⽤双棱镜⼲涉测光波波长1、进⼀步掌握同轴等⾼光路的调节⽅法。
2、观察双棱镜产⽣的双光束⼲涉现象,进⼀步认清光的波动特性。
3、学会⽤双棱镜测量钠光波长的⽅法。
1、掌握同轴等⾼光路的调节⽅法。
2、通过观察双棱镜产⽣的双光束⼲涉现象,理解产⽣⼲涉的条件。
理论联系实际;实验观察与⽐较;精讲与指导讨论相结合。
3个学时⼀、前⾔法国科学家菲涅⽿(Augustin J.Fresnel)在1826年进⾏的双棱镜实验证明了光的⼲涉现象的存在,它不借助光的衍射⽽形成分波⾯⼲涉,⽤毫⽶级的测量得到纳⽶级的精度,其物理思想、实验⽅法与测量技巧⾄今仍然值得我们学习。
本实验通过⽤菲涅⽿双棱镜对钠光波长的测量,要求掌握光的⼲涉的有关原理和光学测量的⼀些基本技巧,特别要学习在光学实验中如何计算测量结果的不确定度。
⼆、教学⽬的1、进⼀步掌握同轴等⾼光路的调节⽅法。
2、观察双棱镜产⽣的双光束⼲涉现象,进⼀步认清光的波动特性。
3、通过观察双棱镜产⽣的双光束⼲涉现象,理解产⽣⼲涉的条件。
三、教学重、难点1、掌握同轴等⾼光路的调节⽅法。
2、掌握⽤驻波法和相位⽐较法测超声波波长的⽅法。
四、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,并且这两列光波的位相差不随时间⽽变化,那么在两列光波相交的区域内,光强的分布不是均匀的,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。
菲涅⽿利⽤如图1所⽰装置,获得了双光束的⼲涉现象.图中双棱镜B是⼀个分割波前的分束器,它的外形结构如图2所⽰.将⼀块平玻璃板的上表⾯加⼯成两楔形板,端⾯与棱脊垂直,楔⾓较⼩(⼀般⼩于1°). 当狭缝S 发出的光波投射到双棱镜B 上时,借助棱镜界⾯的两次折射,其波前便分割成两部分,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,就好像它们是由虚光源1S 和2S 发出的⼀样,故在两束光相互交叠区域内产⽣⼲涉.如果狭缝的宽度较⼩且双棱镜的棱脊和光源狭缝平⾏,便可在光屏Q 上观察到平⾏于狭缝的等间距⼲涉条纹。
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 Ex2a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.利用干涉条纹可测出单色光的波长.单色光的波长λ由下式决定:xDd∆=λ(6-1)式中d为两虚光源S1、S2间的距离、x∆为干涉条纹间距、D为虚光源到观察屏的距离.由(6-1)式可知,测得相邻条纹间距x∆、狭缝(光源)到测微目镜分化板的距离D及两虚光源之间的距离d,便可求出入射光的波长λ.·实验内容与步骤一、调整光路按图6-3布置光路,由光源发出的光通过狭缝变为缝光源,再经双棱镜折射,就可获得两个相干光源,因而能在测微目镜里看到干涉条纹.图6-3 双棱镜干涉装置图1.光学元件同轴等高的调节点亮光源,先将狭缝稍放大点,光具座上只放光源、狭缝、透镜,观察屏放在测微目镜位置.调狭缝中心与透镜的主光轴共轴,并使主光轴平行于导轨(共轴等高调节方法见薄透镜焦距的测定).再放入双棱镜,并调节左右高低,使屏上出现两个强度相同、等高并列的虚光源的像.最后用测微目镜代替观察屏,调节测微目镜,使两个虚光源的像位于测微目镜中心.2.调节狭缝与双棱镜的棱脊平行调节狭缝架上的方向旋钮,观察者在双棱镜的另一侧,逆着光路透过双棱镜观察,直到同时看到两个虚光源为止. 二、调出清晰的干涉条纹取下透镜,缩小狭缝,并用目镜观察是否有干涉条纹出现.若没有,调节狭缝架上的方向旋钮,使能清楚地看出干涉条纹为止,再适当调节缝宽,使干涉条纹较清晰.三、测干涉条纹宽度∆x调节狭缝、双棱镜及测微目镜的相对位置,使目镜视野中至少能够看清15条以上的干涉条纹(条纹宽度不能过窄).将双棱镜和测微目镜锁紧,(在后期的整个测量过程中,都不能移动双棱镜的位置)将目镜叉丝对准所选定的某条暗纹的一侧,从镜里的标尺及旋钮上记下读数x 1,再转动旋钮,使叉丝经10条暗纹的同侧,记下读数x 2,由(6-2)式即可求得x ∆,如图6-4.测3-5组,取平均.10||21x x x -=∆ (6-2)x∆四、测虚光源到观察屏的距离D双棱镜的楔角小于1°,可近似认为虚光源与狭缝在同一平面,测量过程中,我们是用测微目镜进行观察的,因此D 实际上应该为狭缝到测微目镜分划板的距离.由于狭缝所在平面与光具座滑座的中心不重合,并且测微目镜分划板平面也不与光具座滑座的中心重合,因此必须进行修正.如图6-5所示,e s Y Y D s e ∆+∆+-= (6-3)式中s Y 为狭缝滑座中心的位置;e Y 为测微目镜滑座中心的位置;s ∆为狭缝到滑座中心的距离,00.42≈∆s mm ;e ∆为测微目镜分划板到滑座中心的距离,15.37≈∆e mm .图6-5 狭缝到观察屏的修正距离五、测两虚光源之间的距离d将测微目镜取下,插入光屏,移动光屏使狭缝到光屏的距离大于辅助透镜焦距的4倍,固定光屏.将凸透镜置于双棱镜与光屏之间,移动透镜,在光屏上可有两次呈像,此时可利用二次呈像法测虚光源的距离.测量之前要利用小像追大像法再次调共轴(调节过程见薄透镜焦距测定).而若光具座较短或透镜焦距过小,此时虚光源经透镜只能呈一次像,此时只能用物距像距法测虚两光源的距离(两虚光源的像,应为两条亮度相同的平行线).YeYs Ye-YsΔSΔeD1.二次呈像法两虚光源之间的距离d 需借助透镜将两条虚光源成像在测微目镜叉丝板上进行测量.当虚光源平面与测微目镜的叉丝板相距大于4倍透镜焦距值时,透镜在物、像平面之间有两个共轭成像点,透镜在这两点分别将虚光源放大或缩小成像在测微目镜的叉丝板上,用测微目镜分别测量在这两次成像时像面上的两条亮线的距离(两虚光源像的距离),两虚光源之间的距离为:21d d d = (6-4)式中为1d 为虚光源两放大像之间的距离;2d 为虚光源两缩小像之间的距离.放大像与缩小像各测5组,求其平均值.2.物距像距法在双棱镜与目镜间加上凸透镜,调节透镜高度,并前后移动透镜,在目镜中看到二虚光源S 1、S 2的像S 1'、S 2'.将目镜叉丝先后对准S 1'和S 2',测出其间之距离为d '(如图6-6所示).然后根据透镜成像公式(5),即可求得二虚光源的距离d .'d BAd =(6-5) 2a S 1S 22a'S 1'S 2'AB图6-6 测虚光源成像光路图式中A 为物距(狭缝到透镜距离),B 为像距(透镜到测微目镜分划板距离).A 和B 可从光具座上测出,注意修正狭缝和测微目镜的附加距离.·实验数据测量1.干涉条纹间距测量数据记录表 单组测量条纹间距数n =条纹序号 1 2 3 4 5 条纹位置X i (mm )条纹序号1+n2+n3+n4+n5+nd d '条纹位置X i +n (mm )X i +n - X i (mm ) 条纹间距Δx i (mm )2.狭缝平面与测微目镜叉丝面之间的距离D 测量数据表狭缝座位置 Y s (mm) 目镜座位置 Y e (mm) 狭缝面相对座中心 偏移Δs (mm) 叉丝面相对座中心 偏移Δe (mm) D =|Y e -Y s |+Δs +Δe(mm)3.两次成像法测两虚光源的间距d 数据记录表测量对象 放大像间距d 1测量 缩小像间距d 2测量第i 次 1 23412 34左像位置x li (mm)右像位置x ri (mm)d 1i / d 2i (mm)=1d mm =2d mm ==21d d d mm·实验注意事项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,读数鼓轮必须顺一个方向旋转,动作要平稳、缓慢,以免产生回程误差;3.测虚光源到测微目镜之距离时要注意修正;4.注意直接测量量与间接测量量单位的统一.·历史渊源与应用前景自1801年起,托马斯·杨在英国皇家学会连续宣读了数篇基于光的波动说分析干涉现象的论文,他所进行的著名的分波前双孔(缝)干涉实验以后被称为杨氏实验.杨氏实验在物理学史上有着重要的地位,将波动的空间周期性转化成干涉条纹的间距,通过对干涉条纹特性的分析得出了许多具有重要理论及实际意义的结论,从而大大丰富和深化了人们对干涉原理及光场相干性的认识.托马斯·杨让一束狭窄的日光通过不透明屏上的两个靠得很近的小缝后,再投到另一个屏上,此时屏上会出现彩色干涉条纹.历史上第一次用该方法获得了彩色干涉图样.菲涅尔双棱镜干涉实验就是在杨氏实验的基础上改进而来的,增加了相干波面的有效照明面积,从而增强了入射光强,使干涉现象明显,易于测量.该实验曾在历史上为确立光的波动学说起到了重要作用,它提供了一种直观、简捷、准确的测量光波长的方法.·与中学物理的衔接中学物理课标对双缝干涉及相关内容的要求是:1.通过实验认识光的干涉现象以及在生活、生产中的应用;2.用激光笔进行光的干涉实验;3.此实验是高考选考实验之一.·自主学习本实验的构思亮点:菲涅尔双棱镜干涉实验是分波面干涉实验的基本原型,非常巧妙地利用了光的空间相干性从自然光中获得了相干光源,不足之处是两束相干光路基本不能分开,难以实现广泛意义上的光学测量。
用双棱镜干涉测量光波波长的几种方法探讨
Probing into a Few Ways to Measure Light
Wavelength with Biprism Interference 作者: 张明霞
作者机构: 天水师范学院数理与信息科学学院,甘肃天水741001
出版物刊名: 天水师范学院学报
页码: 35-38页
主题词: 双棱镜;干涉;波长;测量方法
摘要:用双棱镜干涉测量光波波长是基础物理研究和教学中非常重要的一个实验,该实验的关键环节是测量两虚相干光源间的距离,大多数实验教科书中大都采用二次成像法测量两虚相干光源的间距.这种方法在实验教学中操作难度大,测量结果精度不高.二次共轭法、一次成像法、大小转换法、移动双棱镜法从不同的方面修正了二次成像法产生误差的根源,减少了系统误差.其实验操作和数学推导过程从不同的路径反映了干涉产生的条件,对训练学生的实验技能、让学生透彻掌握用双棱镜干涉测光波波长的原理有着良好的教学效果,是对教科书中二次成像法的补充和进一步完善.。
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d x D d ⋅=∆=,λ,UD
x u d x D d ∆=∆=/λ222/22)()()()()(/v u u u d
u x u D u u v u d x D +++∆+=∆λλ双棱镜干涉测光波波长
[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。