双棱镜干涉

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实验25-2光的干涉(双棱镜)

实验25-2 双棱镜干涉[实验目的]1．观察分波阵面干涉—双棱镜干涉现象并研究其定性规律。

2．掌握用干涉法测定钠光灯波长，学习测微目镜的使用，并对测量结果的不确定度进行评定。

[实验仪器]光具座、钠光灯、狭缝、双棱镜、测微目镜、凸透镜等。

[实验原理]双棱镜干涉实验在光具座上进行。

图25-1是本实验的装置和光路俯视简图。

从钠光灯M 发出的单色光照亮狭缝S ，S 作为次级光源照射到双棱镜B 上。

双棱镜是由两个很小的锐角（约0.5º~1º）和一个很大的钝角（约178º~179º）构成的三棱镜。

经过双棱镜后光被折射成两束，即光的波阵面经过双棱镜后被分成前进方向不同的两部分，这两部分波阵面如同从两个虚光源S 1 、S 2 直接发出。

S l 、S 2 即为相干光源，在它们各自发出光束的重叠区域就会产生干涉现象，利用测微目镜F 观察和测量重叠区域内干涉条纹的分布。

本实验中，任意相邻两明（或两暗）条纹.的间距为λd D x =∆两虚光源之间的距离d 可用二次成像法测量。

在双棱镜和测微目镜之间放一凸透镜L ，设凸透镜的焦距为f 0 ，在狭缝与双棱镜的距离小于2f 0 ，狭缝与测微目镜分划板之间的距离D > 4 f 0 ，狭缝、双棱镜和测微目镜位置不变的条件下，只移动凸透镜，当分划板上分别出现两个虚光源的缩小像和放大像时，分别测出两虚光源像之间相应的间距d 1 和d 2 ，则虚光源的间距21d d d =图25-1[实验内容及步骤]一、调整光路。

二、研究双棱镜干涉的定性规律。

三、用测微目镜测量干涉条纹的间距。

四、测量两个虚光源之间的距离d。

[数据表格及数据处理]表25-1用测微目镜测量干涉条纹的间距单位：mmD=0.5654m，Δm(D)=0.5×10-3 m，Δm(Δx)=Δm(d)=0.001mm。

表25-2测量两个虚光源之间的距离d单位：mmnm 94.586m 1094.5865654.010114.010911.2933=⨯=⨯⨯⨯=∆⋅=---D x d λm 1029.03105.03)()()(33--⨯=⨯=∆==D D u D u m B()()()[]mm1036.0001.0001.00001.00001.0301561)(32222612-=⨯=+-++-++-⨯=⨯=∆∑i iA x u ν mm 1058.03001.03)()(3-⨯==∆∆=∆x x u m Bmm 1068.0)1058.0()1036.0()()()(3232322---⨯=⨯+⨯=∆+∆=∆x u x u x u B A()()[]mm1036.0001.00001.0001.0001.00301561)(22222612-=⨯=++-+-++⨯=⨯=∑i i A d u ν mm 1058.03001.03)()(3-⨯==∆=d d u m Bmm 1068.0)1058.0()1036.0()()()(332322---⨯=⨯+⨯=+=d u d u d u B A%5.000512.0911.21058.0114.01058.05654.01029.0)()()()(232323222≈=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆∆+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=---d d u x x u D D u u cr λ nm 3005.300512.094.586)()(≈=⨯=⋅=λλλcr c u unm )3587()(±=±=λλλc u。

双棱镜干涉测波长资料

双棱镜干涉测波长资料双棱镜干涉是一种常见的光学干涉实验，通过使用两个棱镜来创建和测量光的干涉条纹，从而测量光波的波长。

以下是双棱镜干涉测波长的一些资料。

一、实验原理双棱镜干涉实验的原理是利用两个棱镜来拆分和重新组合光波，从而在空间中产生干涉现象。

当光通过棱镜时，会被折射并偏转一定的角度。

通过调整两个棱镜之间的距离和角度，可以使得从两个棱镜出来的光波在空间中产生干涉现象，形成明暗交替的干涉条纹。

干涉条纹的间距与光波的波长有关，可以根据干涉条纹的间距来计算光波的波长。

具体来说，假设两个棱镜之间的距离为d，棱镜的折射率为n，入射光的角度为θ，则干涉条纹的间距可以表示为：Δx = λ × n / (2 × sinθ)其中，λ为光波的波长，n为棱镜的折射率，θ为入射光的角度。

二、实验步骤1.准备实验器材：两个相同尺寸的三棱镜、单色光源（如激光笔）、角度计、尺子、实验用的记录纸和笔等。

2.将两个棱镜放置在一张记录纸上，调整两个棱镜之间的距离和角度，使得从两个棱镜出来的光波在空间中产生干涉现象，形成明暗交替的干涉条纹。

3.用单色光源（如激光笔）照射棱镜，使光线垂直于棱镜的平面。

调整光源与棱镜的距离，使得光线可以通过棱镜并照射到干涉条纹上。

4.用角度计测量入射光的角度，并记录下来。

5.用尺子测量干涉条纹之间的距离，并记录下来。

6.改变光源与棱镜的距离或调整棱镜之间的角度，重复步骤2至步骤6，得到多组数据。

7.利用上述公式计算光波的波长，并求出平均值。

三、注意事项1.在实验过程中要保持安静，避免由于环境的干扰而影响实验结果。

2.确保两个棱镜之间的距离和角度调整准确，以免影响干涉条纹的形状和间距。

3.在测量角度和干涉条纹间距时要准确细致，避免误差过大。

4.在使用激光笔等光源时要注意安全，避免直射眼睛或照射易燃物品。

5.在计算光波波长时要根据多组数据求平均值，以提高结果的准确性。

四、实验结果分析根据实验数据，利用上述公式可以计算出光波的波长。

双棱镜干涉

双棱镜干涉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．了解双棱镜干涉装置及光路调整方法；2．观察双棱镜干涉现象并用它测量光波波长；3．利用CDD 成像系统观测双棱镜干涉条纹，学习对CCD 成像系统进行长度单位定标；4．学习测微目镜的使用及测量。

【实验原理】1．双棱镜干涉原理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S 1及S 2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S 1和S 2发之间的距离为d ，S 至观察屏的距离为D （当用测微目镜代替屏进行观察时，则为S 至目镜的可动分划板间的距离），P o 为屏上与S 1及S 2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P o 点的两边还排列着明暗相间的干涉条纹。

设S 1和S 2到屏上距P o 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 D x k =δ （1）根据相干条件，当光程差 δ 满足：)2(2λδk ±=时，即在λk dD x ±=处（k = 0、1、2 …），产生亮条纹； )12()2)(12(−±=−±=k dD x k 时，即在λδ（k = 1、2…），产生暗条纹。

这样，两相邻亮条纹的距离为λd D x x x K K =−=Δ+1 （2）如果测得D ，d 及x Δ便可由（2）式求出 λ 值。

2．测量两虚光源之间的距离 D 是两虚光源之间的距离，因而不能用直接的比较方法测得，但它们相当于两个发光点，它们之间的距离可用透镜成像的规律进行测量，常用的方法有物距像距法（略）和共轭法。

双棱镜干涉

双棱镜干涉菲涅耳双棱镜实验是一种分波阵面的干涉实验，实验装置简单，但设计思想巧妙。

它通过测量毫米量级的长度，可以推算出小于微米量级的光波波长。

1881年菲涅耳用双棱镜实验和双面镜实验再次证明了光的波动性质，为波动光学奠定了坚实的基础一、实验目的1. 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；2. 学会用双棱镜测定光波波长。

二、实验仪器双棱镜、扩束镜、辅助透镜(两片)，测微目镜、光具座、白屏、激光光源三、实验原理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A 较小(一般小于1︒)(如图1)。

从激光器S 发出的光经扩束镜到达狭缝S ，使S 成为具有较大光亮度的线状光源。

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柱波。

通过双棱镜观察者两束光，就好像它们是由虚线光源1S 和2S 发出的一样，故在两束光相互交叠区域1P ，2P 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P 上观察到平行于狭缝的等间距干涉条纹如(图2)。

将白屏放到1P 、2P 区域中的任何位置，均可以看到明暗交替的干涉条纹。

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(近似的在光源狭缝S 的平面内)至观察屏P 的距离，若观察屏中央O 点与1S 、2S 的距离相等，则由1S 、2S 射束的两束光的光程差等于零，在O 点处两光波互相加强，形成中央明条纹；其余的明条纹分别排列在O 点的两旁。

假定Q 是观察屏上任意一点，它离中央点O 的距离为x 。

在'd d =时，121Δ'S S S 和ΔSOQ 可看做相似三角形，且有δ'xd d=(因QSO ∠很小，可用直角边d 代替斜边)，当 'δλx d k d ==(0,1,2,3k =±±±…）或 λ'dx k d ==(0,1,2,3k =±±±…）则两光束在Q 点相互加强，形成明条纹。

双棱镜干涉

测光的波长的原理

S1
r2 r1 d sin
d tg d

xd D k
r1

p
r2
x
o
x D
S d
S2
A
D
形成暗条纹。
x x k 1 x k D d
形成明条纹。

xd D
(2k 1)

2
两相邻明（暗）条纹间距：
ห้องสมุดไป่ตู้

d D
x
共轭法测D和d的原理
由于S1 和S2的连线并不一定在S处，而是在S的附近，D应为连线至光屏的距离，不能直接测量，S1 和S2是虚象，也无法直接测量其间距d，为了准确测量d和D值，可以采取共轭法。
d
d1 d 2
D A
d1 d1
d2 d2
用测微目镜测∆X
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

实验内容
1、调整光路获得干涉条纹
调整各光学元件的同轴等高是做好本实验的关键之一，实验中采用钠光做光源。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。（3）移动测微目镜，使之逐渐远离双棱镜，至距狭缝70 厘米以上还能看到清晰的干涉条纹。
2、观察、描述双棱镜干涉现象及特点
3、测量光波的波长

注意事项
1. 注意消除测微目镜的回程误差，记录数据时应沿一个方向旋转鼓轮，如已达到一端则不能继续转动，以免损坏螺纹。 2. 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。

双棱镜干涉条纹空间分布特点

双棱镜干涉条纹空间分布特点1. 引言嘿，朋友们！今天咱们聊聊一个听起来有点高深，但其实很有趣的主题——双棱镜干涉条纹。

乍一听，这名字就让人感觉像是在听天书，但别急，让我来为大家捋一捋。

干涉条纹，这个词可能会让你想到那些神秘的科学实验，但其实，它和我们生活中许多现象息息相关。

就像是那句老话：“好奇心害死猫”，可实际上，正是这种好奇心推动了科学的发展。

所以，跟我一起来探讨一下这个光的世界吧！2. 双棱镜的基本原理2.1 什么是双棱镜？首先，双棱镜是什么东西呢？想象一下，两个三角形拼在一起，形成一个有点像山的形状。

这就是双棱镜了。

它的神奇之处在于，可以把光线分成不同的颜色，就像我们在雨后看到的彩虹一样。

科学家们就是利用这个原理来研究光的特性。

2.2 干涉现象的产生那么，干涉条纹是怎么来的呢？其实，光是一种波，当两束光相遇时，就会发生干涉现象。

这就像是两个人在舞池里跳舞，踩到同一个节拍，结果就形成了一种和谐美妙的舞姿。

但是，如果他们的节奏不一致，那就会产生一种杂乱的感觉，这就是干涉现象的精髓所在。

在双棱镜的作用下，光波相遇时，就会形成一条条清晰的干涉条纹，简直是美得不可思议。

3. 空间分布特点3.1 条纹的形成说到干涉条纹，它们的形成过程就像是下棋，分布得井井有条。

光波在空间中传播时，某些地方的光强叠加在一起，形成亮条纹；而在另一些地方，光波互相抵消，形成暗条纹。

这就像是天地间的阴阳平衡，有明有暗，才有了这幅光的画卷。

3.2 条纹的间距与影响因素再来聊聊这些条纹的间距，嘿，这可是个有趣的话题！干涉条纹的间距与光的波长、入射角以及棱镜的几何形状都有关系。

简单来说，如果你用的光波长比较短，那么条纹间隔就会变得更近，反之则会拉得很远。

这就像是在不同的舞会上，舞者的步伐有快有慢，形成了不同的舞步间隔。

还有啊，棱镜的角度也会影响到条纹的分布，角度大了，条纹也会随之变得更复杂，仿佛给舞蹈增添了新的花样。

4. 实际应用4.1 光谱分析那干涉条纹的这些特点有什么用呢？哈哈，听着，这可有一大堆的应用！比如，科学家们通过观察这些条纹，可以分析不同光源的光谱，了解它们的成分。

双棱镜干涉实验

双棱镜干涉实验双棱镜干涉实验是一种经典的光学实验。

它利用双棱镜将入射光分成两束光线，然后再让两束光线重新相遇，形成干涉条纹，从而研究光的干涉现象。

以下将介绍双棱镜干涉实验的原理、实验步骤和实验结果等内容。

一、实验原理1.干涉现象在介质边缘，当光线从一种介质进入另一种介质时，会发生反射和折射两种现象。

如果入射光线与介质表面成一定角度，同时介质表面具有平行的微小凹凸，就会发生干涉现象。

干涉的产生是由于反射光与折射光在一定条件下加强或相消的结果。

双棱镜是一种由两个尖端相对的三棱镜组成的光学器件。

双棱镜干涉实验中，通过将入射光线分成两束光线，然后再让两束光线重新相遇，形成干涉条纹。

其中一束光线是由顶面的反射光构成的，另一束光线是由斜面的折射光构成的。

两束光线相遇后，在空气中形成干涉条纹，用显微镜观察即可。

3.干涉的条件（1）光波长应该是一定的。

（2）两条干涉光线的振幅应该是一致的。

二、实验步骤1.制备准备一个几何平双棱镜、一支白色的 LED 手电筒、一台相机和一个红色滤光片。

将手电筒置于几何平双棱镜的一侧，以使双棱镜的光轴与手电筒的光轴垂直。

将红色滤光片放在相机的前面以便观察干涉条纹。

2.实验操作打开手电筒并将光线照向双棱镜上。

用相机拍摄出照射双棱镜的光斑。

将滤光片调整到最佳位置，观察干涉条纹。

3.记录结果记录所有实验结果，包括干涉条纹的形态、数量等。

三、实验结果在实验过程中，我们可以清晰地观察到干涉条纹的形态、数量和亮度等。

当两束干涉光线相遇时，如果它们的相位差为奇数倍的半波长，就会出现暗条纹；如果相位差为偶数倍的半波长，就会出现亮条纹。

实验结果可能因几何平双棱镜的不同而有所不同，不过大致上都应该能够观察到干涉条纹的形成。

四、实验注意事项1.在进行双棱镜干涉实验时，要注意保持实验环境的稳定性。

2.调整实验仪器时，要仔细调整各个部件的位置，以消除可能存在的误差。

3.拍摄干涉条纹时，要注意调整相机的曝光时间，保证能够拍摄到清晰的干涉条纹。

双棱镜干涉原理

双棱镜干涉原理
双棱镜干涉是一种重要的干涉现象，它是由两个平行的玻璃棱镜组成的干涉仪
器产生的。

当一束平行光通过双棱镜时，会在棱镜内部发生干涉现象，从而产生出一系列干涉条纹。

这些干涉条纹的出现，揭示了光波的波动性质和光的干涉现象。

双棱镜干涉原理的基础是光的波动性质。

根据光的波动理论，光波在空间传播
时会产生波峰和波谷，当两束光波相遇时，它们会发生叠加干涉现象。

而双棱镜干涉正是利用了这一原理。

当一束平行光通过双棱镜时，会被分成两束光线，分别经过两个平行的玻璃棱镜，然后再次汇聚在一起。

在这个过程中，两束光线会产生相位差，从而形成干涉条纹。

双棱镜干涉现象的产生与光的波长和棱镜之间的夹角有关。

当光波通过双棱镜时，会根据光的波长和棱镜之间的夹角产生不同的相位差，从而在干涉条纹上表现出不同的亮暗条纹。

这些干涉条纹的形成，可以用来测量光的波长和棱镜的夹角，从而揭示出光的波动性质和干涉现象。

双棱镜干涉原理的应用十分广泛。

在实验室中，双棱镜干涉可以用来测量光的
波长和棱镜的夹角，从而研究光的波动性质。

在工业生产中，双棱镜干涉可以用来检测光学元件的表面质量和精度。

在科学研究中，双棱镜干涉可以用来研究光的干涉现象和波动性质，从而推动光学领域的发展。

总的来说，双棱镜干涉原理是光学领域中的重要概念，它揭示了光的波动性质
和干涉现象。

通过对双棱镜干涉的研究和应用，可以更深入地理解光的性质和行为，从而推动光学领域的发展和进步。

双棱镜干涉——精选推荐

实验二十九双棱镜干涉一．实验目的1．掌握获得双光束干涉条纹的一种方法，进一步理解光的干涉本质。

2．学习一种测量光波波长的方法。

3．学会测微目镜的使用。

二．实验仪器光具座、测微目镜、钠光灯及电源、双棱镜、透镜、狭缝三．实验原理产生光的干涉现象需要用相干光源，即用频率相同、振动方向相同和位相差恒定的光源。

为此，可将由同一光源发出的光分成两束光，在空间经过不同路径，会合在一起而产生干涉。

分光束的方法有分波阵面和分振幅两种：双棱镜干涉属于前类；薄膜干涉属于后类。

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。

四．实验内容及步骤1．调整光路并定性观察双棱镜干涉现象及其特点。

实验的光路装置如图所示。

先用单色光均匀照亮狭缝，利用狭缝所获得的柱面波射向双棱镜，并使其均匀照亮棱脊部位，然后依次作如下调整并观察：（1）按照同轴等高的要求，调整光源（若用激光作光源需加扩束镜）、单缝、双棱镜、2L：光源（钠光灯）；L1：扩束镜（用钠光灯时取消）；S：狭缝；B：双棱镜；L2：透镜；Q：光屏；F：测量目镜双棱镜干涉实验装置（2）使单缝的取向与棱脊平行并同时垂直于光具座。

（3）逐渐减小单缝的宽度，使能看清干涉条纹（条纹不能太窄，否则视场太暗，以致看不清干涉条纹）。

反复调整单缝的取向和宽度，直到干涉条纹清晰为止。

（4）缓慢调整单缝与双棱镜间的距离，观察干涉条纹疏密程度的变化，找出这种变化的定性规律，并作出解释。

双棱镜干涉

双棱镜干涉实验目的(1) 观察双棱镜干涉现象,测量钠光的波长。

(2) 学习和巩固光路的同轴调整。

实验方法原理双棱镜干涉实验与双缝实验、双面镜实验等一样，都为光的波动学说的建立起过决定性作用，同时也是测量光波波长的一种简单的实验方法。

双棱镜干涉是光的分波阵面干涉现象，由 S 发出的单色光经双棱镜折射后分成两列，相当于从两个虚光源 S 1和 S 2射出的两束相干光。

这两束光在重叠区域内产生干涉，在该区域内放置的测微目镜中可以观察到干涉条纹。

根据光的干涉理论能够得出相邻两明（暗）条纹间的距离为 ∆x = d Dλ ，即可有λ =d ∆x 其中 d 为两 D个虚光源的距离，用共轭法来测，即 d = ；离距的镜目微实验步骤(1) 仪器调节 ① 粗调d 1d 2；D 为虚光源到接收屏之间的距离，在该实验中我们测的是狭缝到测。

量测镜目微∆测 x 由，小很将缝的位置放好，调至坚直，根据缝的位置来调节其他元件的左右和高低位置，使各元件中心大致等高。

② 细调根据透镜成像规律用共轭法进行调节。

使得狭缝到测微目镜的距离大于透镜的四倍焦距，这样通过移动透镜能够在测微目镜处找到两次成像。

首先将双棱镜拿掉，此时狭缝为物，将放大像缩小像中心调至等高，然后使测微目镜能够接收到两次成像，最后放入双棱镜，调双棱镜的左右位置，使得两虚光源成像亮度相同，则细调完成。

各元件中心基本达到同轴。

(2) 观察调节干涉条纹调出清晰的干涉条纹。

视场不可太亮，缝不可太宽，同时双棱镜棱脊与狭缝应严格平行。

取下透镜，为方便调节可先将测微目镜移至近处，待调出清晰的干涉条纹后再将测微目镜移到满足大于透镜四倍焦距的位置。

(3) 随着 D 的增加观察干涉条纹的变化规律。

(4) 测量① 测量条纹间距 ∆x② 用共轭法测量两虚光源 S 1和 S 2的距离 d③测量狭缝到测微目镜叉丝的距离 D 数据处理测∆x数据记录条纹位置次数起始位置 a 终了位置a′被测条纹数mm|a-a′|∆x1 2 3 4 5 6 8.0953.5548.0303.5508.1843.5933.5758.0353.5738.1003.6808.0801010101010104.5204.4814.4574.5504.5044.4870.45200.44810.44570.45500.45040.4487x= 0.44998mm测 d 数据记录mm次数放大像间距 d1a1a1′缩小像间距d2|a1-a1′|a2a2′|a2-a2′|1 2 3 4 5 6 7.5605.7717.5385.7557.5205.7355.7747.5615.7667.5495.7537.5151.7861.7901.7721.7941.7671.7807.3576.9337.3816.9107.3556.9516.9657.3606.9687.3306.9407.3600.4100.4280.4130.4200.4150.409d1= 1.7915mm；d2= 0.4158mm测 D 数据记录mm狭缝位置 b1(1) ∆x的不确定度测微目镜差丝位置b′660∆D=|b-b′|659u A( ) = 0.001329mm；( ) 2 2 u B( ) = 仪3 = 0.005770mm；u u A( x) + u x0.005921mm。

双棱镜干涉

u( )
E u( ) 100%
实验结果的定性分析
提示：根据实验条件和各物理量的测量方法，定性分析误差来源，说明其对实验结果准确度的影响
问题思考
本实验采用激光光源，若用钠光作光源，双棱镜产生的干涉条纹有无变化？用白光照射时，干涉条纹怎样变化，请描绘出干涉图样。
在双棱镜和测微目镜间插入透镜L，移动L,可观察到两个位置成清晰的实像，记录虚光源缩小像的间距 b 和放大像的
间距 b ，并测量相应的像距及物距。对应于b 和 b的像距及物距的关系为：
u v u v
以上均须测量6次。
5、用米尺测量虚光源到测微目镜分划板（观察屏）间的距离D.
几点说明
1、注意两个虚光源的位置在双棱镜附近，实验中不要测错物距。
双棱镜干涉
菲涅耳双棱镜实验是一种分波阵面的干涉实验，实验装置简单，但设计思想巧妙。它通过测量毫米量级的长度，可以推算出小于微米量级的光波波长。
1881年菲涅耳用双棱镜实验和双面镜实验再次证明了光的波动性质，为波动光学奠定了坚实的基础。
项目
实验原理实验仪器实验内容操作要点
数据处理问题思考
数据处理之一
1、根据测得的20个暗条纹的位置坐标，用逐
差法计算x 值，并计算u(x) 值。
提示：u(x) 的A类分量计算
设 l x10 j x j j 1、2、、10
则
10 x10 j x j i
l i1
n
n 1,2,,10
u(l)
10
2
x10 j x j l
i 1
实验原理
S1 a S0
S2
D
菲涅耳双棱镜可以看作两块底面相接、棱角很小的直角棱镜合成的。当单色狭条光源S0从棱镜正前方照射时,经双棱镜折射，成为两束相重叠的光，它相当于光源S0 的两个虚像S1、S2射出的光（相干光），在两束光相重叠的区域内产生明暗相间的干涉条纹.

《双棱镜干涉》课件

通过对双棱镜干涉实验的拓展和改进，可以更好地满足不同领域的需求，为科学研究和技术创新提供更多可能性。
拓展方向包括提高测量精度、扩大测量范围、实现实时动态测量等；改进方向包括优化实验装置、提高实验效率、降低实验误差等。
THANKS.
当光波遇到障碍物或孔洞时，会发生衍射现象，即光波绕过障碍物或孔洞，继续向前传播。
光的干涉现象
光的干涉是指两束或多束相干光波在空间某些区域相遇时，相互叠加产生加强或减弱的现象。
干涉现象是光的波动性的重要表现之一，是光学研究中的重要内容之一。
双棱镜干涉实验装置
双棱镜干涉实验装置通常由两个等腰直角棱镜组成，其中一个棱镜被劈成两个等大的部分。
实验时，单色光源（如激光）发出的光束经过分束器后分为两束相干光波，分别经过两个棱镜反射后再相遇。
双棱镜干涉实验原
02
理
光的干涉条件
1 2
频率相同
干涉现象的产生要求两束光具有相同的频率。
有恒定的相位差
干涉现象要求两束光在相遇时具有恒定的相位差。
3
振动方向相同
干涉现象要求两束光具有相同的振动方向。
双棱镜干涉实验结
04
果分析
干涉条纹的分布与变化
干涉条纹分布
01
在双棱镜干涉实验中，干涉条纹通常会在屏幕上呈现，条纹的
分布和变化可以反映光波的相干性和波动性。
条纹变化规律
02
干涉条纹的分布和变化遵循一定的规律，如等间距、对称分布
等，这些规律可以通过理论计算和实验观察进行验证。
条纹移动与相位差
03
当光源、棱镜或屏幕位置发生变化时，干涉条纹会发生移动，
双棱镜干涉实验的
05

双棱镜干涉条纹空间分布特点

双棱镜干涉条纹空间分布特点嘿，大家好！今天咱们聊聊一个看似高深但其实挺有趣的物理现象——双棱镜干涉条纹的空间分布。

这玩意儿听起来有点复杂，但别急，我会用最简单的语言，把它说得明明白白的，保证你听了之后，像吃了蜜一样甜！1. 双棱镜的基本概念1.1 双棱镜是什么？首先，双棱镜就是由两个棱镜组合在一起的一个光学装置。

想象一下你手上有两个小巧的三角形玻璃片，把它们的底边靠在一起，就成了一个双棱镜。

它的神奇之处在于，当光线穿过它们的时候，光线会被折射和干涉，形成各种有趣的图案。

就像你在水面上丢一块石子，水面上会出现波纹一样，只不过我们现在在观察的是光的“波纹”。

1.2 干涉条纹是什么？干涉条纹其实是光波叠加后的结果。

当光波从两个不同的路径经过后，它们会以不同的方式重叠在一起，这种叠加就会产生我们看到的条纹。

有点像在热锅上摔一块黄油，咕嘟咕嘟的声音，光的条纹也是那样叠加和互动的。

2. 双棱镜干涉条纹的空间分布2.1 条纹的形成原理现在，我们来揭开双棱镜干涉条纹的神秘面纱。

光线从一个光源射入双棱镜，通过第一个棱镜时，光线会发生折射，然后在第二个棱镜中继续折射，最后出来的时候，光线的路径会发生变化。

这样一来，光波在空间中交错重叠，形成了我们看到的干涉条纹。

这就好比你把不同颜色的画笔在纸上乱涂，最后会得到一幅五彩斑斓的图案。

2.2 条纹的分布特点这些干涉条纹的分布，可谓千变万化。

如果我们把双棱镜放在不同的位置或者角度，条纹的间距和形状也会变化。

这就像你把灯光照在不同的墙壁上，影子就会变得不一样。

通常，这些条纹呈现出的是规则的间隔，但在某些情况下，可能会出现一些不规则的图案。

这些变化主要取决于光的波长、棱镜的角度，以及观察的位置。

简单来说，就是光线经过不同的折射和干涉后，呈现出不同的视觉效果。

3. 实际应用与观察3.1 实际应用你可能会问，这些干涉条纹有啥用？其实，它们在很多科学实验和技术应用中都发挥着重要作用。

双棱镜干涉测波长实验报告

双棱镜干涉测波长实验报告一、实验目的1、观察双棱镜干涉现象，加深对光的波动性的理解。

2、学会用双棱镜干涉法测量光波波长。

3、掌握光路的调整和测量数据的处理方法。

二、实验原理双棱镜干涉是一种分波阵面干涉。

当一束单色平行光垂直照射在双棱镜的折射棱上时，其折射光会在双棱镜后面的空间形成两束相干光。

这两束相干光在相遇区域发生干涉，形成明暗相间的干涉条纹。

根据干涉条纹的间距与光波波长、双棱镜的折射率、两相干光源的间距以及观察屏到双棱镜的距离等因素之间的关系，可以通过测量干涉条纹的间距和相关几何参数来计算光波波长。

假设两相干光源之间的距离为＄d$，观察屏到双棱镜的距离为＄D$，干涉条纹间距为＄＼Delta x$，则光波波长＄＼lambda$ 可以表示为：＼＼lambda ＝＼frac{d\Delta x}｛D}＼三、实验仪器1、光具座及附件。

2、钠光灯。

3、双棱镜。

4、测微目镜。

5、凸透镜。

四、实验步骤1、调节光具座上各元件的等高共轴。

将钠光灯、双棱镜、凸透镜和测微目镜依次放置在光具座上，并使它们大致等高。

调整双棱镜的位置，使其折射棱与光具座平行。

通过调节各元件的俯仰和左右位置，使钠光灯发出的光经过双棱镜折射后，能够在测微目镜中观察到清晰的干涉条纹。

2、测量干涉条纹的间距。

转动测微目镜的鼓轮，使叉丝与干涉条纹平行。

从条纹的一端开始，依次测量若干条条纹的间距，并记录数据。

3、测量双棱镜到测微目镜的距离＄D$。

用直尺测量双棱镜到测微目镜的距离，多次测量取平均值。

4、测量两相干光源的间距＄d$。

取下双棱镜，在双棱镜原来的位置放置一狭缝，使其与钠光灯发出的光平行。

在狭缝后面放置凸透镜，并在凸透镜的焦平面上放置一白色光屏。

移动光屏，直到在光屏上观察到清晰的狭缝像。

此时，狭缝像的宽度即为两相干光源的间距＄d$。

五、实验数据及处理1、干涉条纹间距的测量数据（单位：mm）｜条纹序号｜ 1 ｜ 2 ｜ 3 ｜ 4 ｜ 5 ｜ 6 ｜ 7 ｜ 8 ｜ 9 ｜ 10 ｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜位置读数｜ 125 ｜ 258 ｜ 390 ｜ 520 ｜ 648 ｜ 775 ｜ 902 ｜1030 ｜ 1155 ｜ 1280 ｜根据上述数据，计算相邻条纹的间距：＼＼Delta x_1 ＝＼frac{258 125}｛2 1} ＝ 133 ＼text{mm}＼＼＼Delta x_2 ＝＼frac{390 258}｛3 2} ＝ 132 ＼text{mm}＼＼＼cdots＼＼＼Delta x_9 ＝＼frac{1280 1155}｛10 9} ＝ 125 ＼text{mm}＼平均条纹间距：＼＼Delta x ＝＼frac{133 ＋ 132 ＋＼cdots ＋ 125}｛9} ＝ 130 ＼text{mm} ＝ 130 ＼times 10^｛－3} ＼text{m}＼2、双棱镜到测微目镜的距离＄D$ 的测量数据（单位：m）｜测量次数｜ 1 ｜ 2 ｜ 3 ｜｜｜｜｜｜｜距离读数｜ 065 ｜ 068 ｜ 066 ｜平均距离：＼D ＝＼frac{065 ＋ 068 ＋ 066}｛3} ＝ 066 ＼text{m}＼3、两相干光源的间距＄d$ 的测量数据（单位：mm）测量得到狭缝像的宽度＄d ＝ 025 ＼text{mm} ＝ 025 ＼times 10^｛－3} ＼text{m}＄4、计算光波波长将上述测量数据代入公式＄＼lambda ＝＼frac{d\Delta x}｛D}＄，可得：＼＼lambda ＝＼frac{025 ＼times 10^｛－3} ＼times 130 ＼times 10^｛－3}｝｛066} ＼approx 50 ＼times 10^｛－7} ＼text{m}＼六、实验误差分析1、测量干涉条纹间距时，叉丝与条纹的平行度存在偏差，可能导致测量结果的误差。

双棱镜干涉测波长实验报告

双棱镜干涉测波长实验报告一、实验目的1、观察双棱镜干涉现象，掌握获得双棱镜干涉条纹的方法。

2、测量钠光的波长。

3、学会使用测微目镜测量干涉条纹间距。

二、实验原理双棱镜干涉是一种分波阵面干涉。

将单色光源（如钠光灯）发出的光通过狭缝 S 照亮双棱镜的棱脊，经双棱镜折射后，形成两束频率相同、振动方向相同、相位差恒定的相干光。

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，屏幕到双棱镜的距离为 D，干涉条纹间距为Δx，光波波长为λ，则根据干涉条纹的明暗条件和几何关系，可以得到：＼＼lambda ＝＼frac{d ＼times ＼Delta x}｛D}＼因此，只要测量出 d、D 和Δx，就可以计算出光波的波长λ。

三、实验仪器钠光灯、双棱镜、凸透镜、测微目镜、光具座、白屏等。

四、实验步骤1、仪器调节将钠光灯、双棱镜、凸透镜、测微目镜依次放置在光具座上，调整它们的高度和中心，使它们大致在同一光轴上。

使钠光灯通过狭缝 S 照亮双棱镜的棱脊，在白屏上观察到清晰的干涉条纹。

调节凸透镜的位置，使干涉条纹清晰、明亮、宽窄适中。

2、测量相关物理量用测微目镜测量干涉条纹间距Δx。

测量时，应沿同一方向移动测微目镜，依次测量多条干涉条纹的间距，然后取平均值。

测量双棱镜到测微目镜的距离 D。

可以通过在光具座上读取相应的刻度值来确定。

测量两相干光源 S1 和 S2 之间的距离 d。

可以通过小孔成像法或其他方法来测量。

3、数据处理与计算根据测量得到的数据，代入公式＼（＼lambda ＝＼frac{d ＼times ＼Delta x}｛D}＼），计算出钠光的波长λ。

对测量数据进行误差分析，讨论实验结果的准确性和可靠性。

五、实验数据记录与处理1、测量干涉条纹间距Δx测量次数 1：Δx1 ＝＿_____ mm测量次数 2：Δx2 ＝＿_____ mm测量次数 3：Δx3 ＝＿_____ mm测量次数 4：Δx4 ＝＿_____ mm测量次数 5：Δx5 ＝＿_____ mm平均值：＼（＼overline{＼Delta x} ＝＼frac{＼Delta x1 ＋＼Delta x2 ＋＼Delta x3 ＋＼Delta x4 ＋＼Delta x5}｛5}＼）＝＿_____ mm2、测量双棱镜到测微目镜的距离 DD ＝＿_____ mm3、测量两相干光源 S1 和 S2 之间的距离 dd ＝＿_____ mm4、计算钠光的波长λ将测量数据代入公式＼（＼lambda ＝＼frac{d ＼times ＼Delta x}｛D}＼），得到：＼（＼lambda ＝＼frac{d ＼times ＼overline{＼Delta x}｝｛D}＼）＝＿_____ mm5、误差分析测量误差的主要来源包括干涉条纹间距的测量误差、双棱镜到测微目镜距离的测量误差以及两相干光源距离的测量误差等。

双棱镜干涉实验

217实验38 光的干涉实验（三）——双棱镜干涉实验利用菲涅尔（A.J.Fresnel ）双棱镜可以实现光的干涉。

菲涅尔双棱镜干涉实验曾在历史上为确立光的波动学说起到过重要作用，它提供了一种用简单仪器测量光的波长的方法。

【重点、难点提示】光的波动性；双棱镜干涉现象；双棱镜干涉测波长；光路的调整【目的和要求】1．观察由双棱镜所产生的干涉现象，并测定单色光波长。

2．加深对光的波动性的了解，学习调节光路的一些基本知识和方法。

【实验仪器】1．光源；2．光具座；3．狭缝；4．双棱镜；5．凸透镜；6．测微目镜。

【实验原理】双棱镜形状如图6.38.1所示，其折射角很小，因而折射棱角接近180︒。

今设有一平行于折射棱的缝光源S 产生的光束照射到双棱镜上，则光线经过双棱镜折射后，形成两束犹如从虚光源S 1和S 2发出的相干光束。

它们在空间传播时有一部分重叠而发生干涉（画有双斜线的区域），图6.38.1 双棱镜示意图结果在屏幕E 上显现干涉条纹，如图6.38.2所示。

S S 1S 2OE图6.38.2 双棱镜产生的相干光束示意图干涉条纹以O 点为对称点上下交错地配置。

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，条纹越稀。

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，形成由紫而红的彩色条纹。

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x Da∆=2λ （6.38.1）式中2a 为S 1S 2间的距离、D 为S 1S 2到E 幕的距离，∆x 为任意两条暗条纹之间距离。

【实验内容与步骤】一、调整光路本实验的具体装置如图6.38.3所示，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。

测微目镜的构造和使用参见第三章§3.3.4“常用光学仪器”4。

218图6.38.3 双棱镜干涉装置图1．开亮光源，先将狭缝稍放大点，观察光通过狭缝后是否照射到双棱镜的棱背和射入目镜，若不能，则须调整光源及目镜的位置以达到上述目的。

课件双棱镜干涉

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、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。
图一菲涅尔双棱镜干涉
三、实验原理
整聊棘雍聪降私窜潭琶薯猫皂鹏刚能暖恤扶牺酶三毁裕捏碱你蝇昧眯洽苍课件干涉光程差计算图
由图二可知，由发出的光线到达P点的光程差为：
又则
若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：
走室姆领掠尤废霞孕坷灌达会筐凉捞乏字漳藕裂君刑轧撇签射季丘喉奄静课件双棱镜干涉课件双棱镜干涉
两相邻干涉明或暗条纹的间距为：
丧碑窖喜蚀蹈颊背粥哆冬帛少龙地辆羽津皑舵召认股徐昨沪氰剐煮面差波课件双棱镜干涉课件双棱镜干涉
谢谢观看！
晤就拱敷娜讨淖缘休值慌瞳阮迎乔双庞颓怖祁腿暖编酌只杖绎厦彻仪亥棘课件双棱镜干涉课件双棱镜干涉
挖包研短钞皿炎铲行方鹿逛文茧掳凄慈郎桑剖赐藉仅难拂情摇饰窘柑访昨课件双棱镜干涉课件双棱镜干涉
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。将缝调至适当宽度，微调狭缝的倾角，以从目镜中看到清晰的条纹为准。
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。
茁乳甭遂吞原存灼走薄衅秉骸架筒批啼莉腻窃粟体役哗茨腻蜜匈杰膜饱苍课件双棱镜干涉课件双棱镜干涉