杨氏双缝干涉实验报告.doc
双缝干涉报告
双缝干涉光强及干涉条纹的研究学院:理学院专业:光信息科学与技术学生姓名:黄硕学号: 11272038一.杨氏双缝干涉实验原理杨氏双缝干涉实验装置如图所示: S 发出的光波射到光屏上的两个小孔S 1和S 2 ,S 1 和S 2 相距很近,且到S 等距;从S 1 和S 2 分别发散出的光波是由同一光波分出来的,所以是相干光波,它们在距离光屏为D 的屏幕上叠加,形成一定的干涉图样。
图1杨氏双缝干涉装置假设S 是单色点光源,考察屏幕上某一点P ,从S 1 和S 2 发出波在该强度为:12I I I δ=++,(1)式中, I 1 和I 2 分别是两光波在屏幕上的光强度,若实验装置中S 1 和S 2两小孔大小相等,则有I 1 = I 2 =I 0 ; δ是相位差:212r r δπλ-=,(2)由1r =2r =(4)可得22212r r xd -=,因此由光程差:12122xd r r r r ∆=-=+, (5)在实际情况中,d<<D 可以用2D 代替12r r +,在这一近似下,上式变成:21xd r r D∆=-=(6)则可以得到条纹的强度变化规律- 强度分布公式:20co sxd I I D πλ⎛⎫= ⎪⎝⎭(7)*2122cos 4cos 2I I I ϕϕ∆==+∆= 条纹间距:D e dλ=(8)二.双光束干涉条纹的强度分布曲线三.S1,s2之间距离改变时,屏上条纹分布规律因为条纹间距:D e dλ=所以当s1,s2之间距离变大时,条纹间距变小;当s1,s2之间距离变小时,条纹间距变大四.当光源上下移动时,屏上条纹分布规律干涉条纹下上移动(移动方向与前者的相反)五.当s宽度变化时,屏上条纹分布规律在双缝干涉实验中,如果逐渐增加光源狭缝S的宽度,则屏幕P上的条纹和会变得逐渐模糊起来,最后干涉条纹完全消失。
这是因为单缝S内所包含的各小部分S '、S"等非相干波源;它们互不相干,且S '发出的光与S"发出的光通过双缝到达点B的波程差并不相等,即S '、S"发出的光将各自满足不同的干涉条件。
杨氏双缝干涉实验
亚洲 非洲 五洲四海
瑞典 瑞士 瑞雪 祥瑞
士兵 士气 战士 勇士
舒缓 舒服 舒展 舒心
启发 启迪 启示 开启
特殊 悬殊 殊途同归
步骤 骤雨 暴风骤雨
跋涉 涉足 跋山涉水
疲劳 疲倦 筋疲力尽
政府 行政 财政
踏步 踏青 脚踏实地
救人 救命 救死扶伤
载客 载重 满载而归
同义词 特殊——特别 疲劳——劳累
听到消息后,居民们纷纷 走出家门,冒着料峭的春寒,顶 着满天飞舞的大雪,踏着冻得坚 硬的山路,四处寻找冻僵的燕子。
贝蒂不在乎
乎
,更不在乎
。
,也不在 , 只在乎
我想对贝蒂说几句话,再写下来。
我想对贝蒂说……
请保护鸟,保护所有的 生灵,尊重所有的生命,因
为我们同在一个地球上。
欧洲 东欧 欧元 西欧
欧 洲
欧
瑞
洲
士
骤降
长途跋涉
饥寒交迫
濒临死亡
这年春天,成千上万只燕子从南 方飞回北方时,在瑞士境内遇到了麻 烦。当地气温骤降,风雪不止,几乎 所有昆虫都被冻死了。燕子经过长途 跋涉,已经非常疲劳,再加上找不到 食物,饥寒交迫,濒临死亡。
读读下面的句子,说说从带横线的词 语中体会到了什么。
反义词 温暖——寒冷
连一连
舒适的 特殊的 飞舞的 料峭的 冻僵的
客人 空调车 大雪 燕子 春寒
我会认
欧洲 欧元 欧美 亚洲 非洲 美洲 瑞雪 瑞士 启程 启迪 启动 特殊 悬殊 殊荣 骤降 骤雨 步骤 跋涉 濒临 濒危 覆盖 覆灭 天翻地覆 车厢 包厢 厢房
zhòu bá shè 骤然 跋涉
bīn fù
xiāng
濒临 覆盖 车厢
杨氏双缝实验实验报告
一、实验目的1. 通过杨氏双缝实验,观察光的干涉现象,验证光的波动性。
2. 理解光的干涉条件,包括相干光源的概念。
3. 掌握实验仪器的操作方法,包括光源、狭缝、透镜和屏幕等。
4. 学习如何测量光波的波长。
二、实验原理杨氏双缝实验是由英国物理学家托马斯·杨于1801年提出的,该实验通过观察光通过两个狭缝后在屏幕上形成的干涉条纹,验证了光的波动性。
实验原理基于以下两个假设:1. 光是一种波动现象。
2. 当两束相干光波相遇时,会发生干涉现象。
在杨氏双缝实验中,光通过两个狭缝后,在屏幕上形成一系列明暗相间的干涉条纹。
这些条纹的形成是由于两束光波相遇时发生干涉,即两束光波的振幅相加,导致某些区域光强增强(亮条纹),而另一些区域光强减弱(暗条纹)。
根据杨氏双缝实验的原理,可以推导出干涉条纹间距的公式:\[ \Delta x = \frac{\lambda L}{d} \]其中,\(\Delta x\) 是相邻两条亮条纹或暗条纹之间的距离,\(\lambda\) 是光波的波长,\(L\) 是屏幕到双缝的距离,\(d\) 是两个狭缝之间的距离。
三、实验仪器1. 激光器:提供单色光源。
2. 狭缝板:包含两个平行的狭缝。
3. 透镜:将激光束聚焦到狭缝板上。
4. 屏幕板:用于观察干涉条纹。
5. 支架:用于固定实验仪器。
四、实验步骤1. 将激光器、狭缝板、透镜和屏幕板按照实验要求放置在支架上。
2. 调整透镜,使激光束聚焦到狭缝板上。
3. 调整狭缝板,使两个狭缝平行且距离适中。
4. 调整屏幕板,使屏幕与狭缝板平行,并观察屏幕上的干涉条纹。
5. 记录屏幕上的干涉条纹间距,并计算光波的波长。
五、实验结果与分析1. 在实验过程中,成功观察到屏幕上的干涉条纹,验证了光的波动性。
2. 根据干涉条纹间距的测量结果,计算出光波的波长。
3. 通过实验结果,可以得出以下结论:- 光是一种波动现象。
- 干涉现象是光波的基本特性之一。
杨缝干涉实验实验报告
一、实验目的1. 理解光的波动性,验证光波的干涉现象。
2. 掌握杨氏干涉实验的基本原理和方法。
3. 学习如何通过实验数据计算光的波长。
二、实验原理杨氏干涉实验是利用光的波动性,通过双缝干涉现象来研究光的波长和干涉条纹间距的关系。
当光通过两个狭缝时,光波会发生干涉,形成明暗相间的干涉条纹。
干涉条纹的间距与光的波长、狭缝间距以及狭缝到屏幕的距离有关。
三、实验仪器1. 杨氏干涉仪(双缝干涉仪)2. 白色光源(如白炽灯)3. 光屏4. 毫米刻度尺5. 比重计6. 计算器四、实验步骤1. 将杨氏干涉仪安装好,调整狭缝间距和狭缝到屏幕的距离,确保光路畅通。
2. 打开白色光源,调整光源与干涉仪的距离,使光束通过狭缝。
3. 观察光屏上的干涉条纹,记录下条纹的间距和条纹数。
4. 使用毫米刻度尺测量狭缝间距和狭缝到屏幕的距离。
5. 计算条纹间距和条纹数,进而计算出光的波长。
五、实验数据及结果1. 狭缝间距:d = 0.5 mm2. 狭缝到屏幕的距离:L = 1 m3. 条纹间距:Δx = 5 mm4. 条纹数:N = 20根据公式Δx = λL/d,计算光的波长:λ = Δx d / L = 5 mm 0.5 mm / 1 m = 2.5 10^-4 m六、实验分析1. 通过实验验证了光的波动性,证明了干涉现象的存在。
2. 通过计算,得到了光的波长,并与理论值进行了比较,验证了实验结果的准确性。
3. 在实验过程中,发现狭缝间距和狭缝到屏幕的距离对干涉条纹间距有显著影响,进一步加深了对干涉现象的理解。
七、实验总结本次实验通过杨氏干涉实验,成功验证了光的波动性,掌握了干涉现象的基本原理和方法。
通过实验数据的计算,得到了光的波长,并与理论值进行了比较。
在实验过程中,我们对干涉现象有了更深入的认识,提高了实验操作技能。
同时,实验过程中也存在一些不足之处,如光源不稳定、测量误差等,需要在今后的实验中加以改进。
双缝干涉和杨氏实验
准备实验器材:激光器、单 缝、双缝、屏幕和测量工具
调整双缝,使光线能够通过 双缝形成干涉图样
观察屏幕上的干涉图样,并使 用测量工具测量干涉条纹间距
实验结果
观察到明显的干涉现象 证明了光的波动性 干涉条纹呈现明暗交替,间距相等 实验结果与理论预测相符
实验结论
双缝干涉和杨氏实验
汇报人:XX
目录
双缝干涉实验
杨氏实验
01
02
双缝干涉实验
实验原理
光源:单色光源,如激光 狭缝:两个相等的狭缝,平行且等距 观察屏:放置在狭缝后方的白色屏幕 干涉图样:明暗交替的干涉条纹
实验过程
准备实验器材:包括光源、双缝装 置、屏幕和测量工具
放置双缝装置:保持双缝平行,并 确保缝宽合适
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
调整光源:确保光源的稳定性和平 行性
观察干涉条纹:在屏幕上观察到明 暗交替的干涉条纹
实验结果
证明光具有波动性质
观察到明暗交替的干涉条纹
干涉条纹的分布与光程差有 关
实验结果支持光的波动理论
实验结论
观察到明显的干涉现象 证明了光的波动性 干涉条纹的分布与理论预测一致 通过实验数据可以杨氏实验采用了双缝干涉技术,通过将单色光投射到双缝上,产生干涉现象
干涉现象的产生是由于光波的相干性,导致光波在通过双缝后形成明暗相间的干涉条 纹
杨氏实验中,通过测量干涉条纹的宽度和间距,可以推导出光波的波长和双缝的间距
杨氏实验的结果证明了光的波动性,为光的本性的研究奠定了基础
实验过程
观察到干涉现象,证明了光的波动性 实验结果与理论预测相符,增强了波动说的可信度 杨氏实验是物理学史上的重要实验之一,为后续研究奠定了基础 实验结论对光的本质有了更深入的认识和理解
光学实验报告杨氏干涉
一、实验目的1. 了解杨氏干涉实验原理,验证光的波动性。
2. 学习双缝干涉实验装置的组装和使用方法。
3. 掌握干涉条纹的观察、测量和分析方法。
二、实验原理杨氏干涉实验是英国物理学家托马斯·杨在1801年提出的。
实验原理是利用两个狭缝作为两个相干光源,通过光的干涉现象,在屏幕上形成明暗相间的干涉条纹。
根据光的波动理论,当两束光波在空间中相遇时,会发生干涉现象。
当两束光波的相位差为整数倍波长时,光波相互加强,形成亮条纹;当相位差为奇数倍半波长时,光波相互减弱,形成暗条纹。
三、实验装置1. 杨氏干涉实验装置包括:光源、单缝、双缝、屏幕、光具座等。
2. 实验装置的组装:将光源、单缝、双缝、屏幕依次安装在光具座上,确保各部件对齐。
四、实验步骤1. 调整光源,使光线垂直照射在单缝上。
2. 调整双缝与单缝的距离,使双缝与单缝对齐。
3. 调整屏幕与双缝的距离,使屏幕与双缝对齐。
4. 观察屏幕上的干涉条纹,并记录条纹的形状、间距等特征。
5. 改变双缝与单缝的距离,观察干涉条纹的变化,并记录数据。
6. 改变光源的波长,观察干涉条纹的变化,并记录数据。
五、实验结果与分析1. 在实验过程中,观察到屏幕上出现明暗相间的干涉条纹,条纹间距随着双缝与单缝距离的变化而变化。
2. 当双缝与单缝的距离增加时,干涉条纹间距增大;当双缝与单缝的距离减小时,干涉条纹间距减小。
3. 当光源的波长增加时,干涉条纹间距增大;当光源的波长减小时,干涉条纹间距减小。
根据实验结果,可以得出以下结论:1. 光的波动性得到了验证,因为干涉条纹的形成证明了光具有波动性质。
2. 干涉条纹间距与双缝与单缝的距离和光源的波长有关。
当双缝与单缝的距离增加或光源的波长增加时,干涉条纹间距增大;反之,干涉条纹间距减小。
六、实验讨论1. 实验过程中,观察到干涉条纹的对比度受到光源的非单色性和光具的成像质量等因素的影响。
2. 实验过程中,为了提高干涉条纹的对比度,可以采取以下措施:选择单色光源、减小光具的像差、调整光源和光具的位置等。
用杨氏双缝干涉法测杨氏模量实验
用杨氏双缝干涉法测杨氏模量实验一、实验目的1. 观察杨氏双缝干涉图样。
2. 掌握杨氏双缝干涉图样形成的干涉机理。
3. 掌握不同长度测量器的使用方法。
4. 学会利用杨氏双缝干涉图样测量双缝间距。
5. 学会用拉伸法测定金属丝的杨氏模量。
二、实验仪器1:激光(加圆孔光阑) 4:透镜L 2 ( f = 150 mm )2:透镜L 1 ( f = 50 mm ) 5:双缝D3:可调狭缝S 6:测微目镜M7:钢卷尺(0-200cm ,0.1 8:游标卡尺(0-150mm,0.02) 9:螺旋测微器(0-150mm,0.01)图6-4三、实验原理(1)杨氏双缝干涉原理如图2.9-2所示,用用激光束照射单缝S,使S成为缝光源发射单色光。
在狭缝S前放置两个相距为d(d约为1mm)的狭缝S1和S2,S到狭缝S1和S2的距离相等。
S1、S2是由同一光源S形成的,是同方向、同频率、有恒定初相位差的两个单色光源发出的两列波,满足相干条件,因此在较远的接收屏上就可以观测到干涉图样。
设为此二狭缝的距离,D为二狭缝连线到屏幕的垂直距离。
OS是S1、S2的中垂线,屏上任一点P与点O的距离为x,P到S1和S2的距离分别为r1、r2。
设θ为P点和O点与双缝中点的张角(见图2.9-2),则由S1、S P点的波程差为2发出的光到(2.9-1)波程差在空气中近似等于光程差。
在实验中,通常D>>d,D>> x时才能获得明显的干涉条纹。
即θ角很小,。
图2.9-2 杨氏双缝干涉实验原理图根据波动理论,当两束光的光程差满足,点干涉增强出现明纹。
所以屏上各条明纹中心的位置为:(2.9-2)式中为干涉条纹的级数,为单色光波长。
同样地,当,P点因干涉减弱出现暗纹。
屏上各条暗纹中心的位置为:(2.9-3)由以上两式可以求出相邻明条纹或暗条纹的间距为(2.9-4)可以看出,干涉条纹是等距离分布的,与干涉级数k无关。
条纹间距的大小与入射光波长及缝屏间距D成正比,与双峰间距d成反比。
大学物理(l-1)9-2杨氏双缝干涉实验
k0,1,2,3 k1,2,3
第9章 波动光学
2
大学物 理学
第二版
d s1
r1
s
r2
o
s2 r
D
p
B
x
o
k D
明纹
x
d
(2k 1) D
暗纹
d2
第9章 波动光学
k0,1,2,3
k1,2,3
3
大学物 理学
第二版
明、暗条纹的位置
k D
明纹
x
d
(2k 1) D
暗纹
d2
k0,1,2,3
k1,2,3
10
大学物 理学
第二版
已知
求 (1)
(2)
解 (1)
d0.2mm D1m
x147.5mmλ ?
λ600 nmx' ?
xΔ kx 14kxD d 4λ,x1k04,1 1,D d2,
λd x14 500 nm
D41
(2) x'1Dλ1.5 mm 2d
第9章 波动光学
11
大学物 理学
第二版
例3 以白光垂直入射于相距为0.25 mm的双缝上,双缝与屏幕的垂直距离为50cm。问将观察到第 一级明条纹彩色带有多宽?
(1)当双缝间距1mm时,两相邻明条纹中心间距是多少? (2)假设双缝间距10 mm,两相邻明条纹中心间距又是多少?
第9章 波动光学
8
大学物 理学
第二版
已知
求
=589.3 nm (1) d=1 mm时
(2) d=10 mm时
解
(1) d=1 mm时
D=800 mm
x? x?
杨氏双缝干涉实验参考报告
杨氏双缝干涉实验报告参考稿 学院 机电学院 班级 机械电子2班 姓名 钟登巧 学号 201000642113011 同组人 万续 日期2011-3-27【实验题目】杨氏双缝干涉实验【实验目的】1、了解杨氏双缝干涉现象基本原理,2、了解杨氏双缝干涉实验装置基本结构并掌握光路调整方法,3、观察双缝干涉现象并掌握光波波长的一种测量方法。
【实验仪器】杨氏双缝干涉仪器一台(WSY-6-0.5mm ),测微目镜一个(0.01mm ),钠灯光源一套。
【实验原理】1801年,托马斯·杨巧妙地设计了一种把单个波阵面分解为两个波阵面以锁定两光源之间相位差的方法来研究光的干涉现象。
用叠加原理解释了干涉现象并在历史上第一次测定了光波的波长.1. 相干条件: 空间两列波在相遇处要发生干涉现象,这两列波必须满足以下三条相干条件。
1)振动方向相同;2)频率相同;3)相位差恒定。
2. 相干光的获得与波长测量基本原理: 杨氏双缝干涉属分波阵面干涉,其相干光路如图所示。
波长为λ的钠黄光入射单缝S 后可视S 为单色线光源,该线光源所发柱面波经间距为d 的双缝S 1与S 2后可在屏上获得干涉条纹,条纹间距为 ,屏到双缝的距离为 ,待测光波波长近似为:双缝干涉原理图【实验内容步骤】一:观察干涉现象x ∆'d d xd '∆=λ(1)了解钠灯光源基本结构与使用方法,预热钠灯,(2)了解杨氏双缝干涉实验仪基本结构,(3)开启钠灯电源预热钠灯,(4)将各光学元件按顺序置于光学导轨上正确布置实验光路并调至同轴等高,(5)观察双缝干涉现象并适当调节单缝方位旋钮使条纹清晰易于观测,二:测量条纹间距与缝屏距离(1)了解测微目镜的基本结构与使用方法,反复练习读数。
(2)选6-8条暗纹为测量对象利用测微目连续读取其位置读数记录于附表,(3)在光具座导轨上分别读取双缝与测微目镜位置读数,(4)关闭钠灯归整仪器结束实验。
【数据记录与实验结果】一:数据记录二:数据处理与实验结果1.应用逐差法求算条纹间距平均值,2.应用不确定度理论相关知识求算条纹间距A类不确定度、B类不确定度与合成不确定度,仪器误差取0.01mm,3.计算缝屏距离及其不确定度,仪器误差取0.5mm,4. 计算波长平均值、合成不确定度并给出最后实验结果。
杨氏双峰干涉实验报告
一、实验目的1. 观察杨氏双峰干涉现象,认识光的干涉原理。
2. 掌握干涉条纹的观察方法,分析干涉条纹间距与实验参数的关系。
3. 理解光的相干条件,了解相干光源的概念。
4. 熟悉实验仪器的操作方法,提高实验技能。
二、实验原理杨氏双峰干涉实验是研究光的干涉现象的经典实验。
实验原理如下:当一束光通过两个间距为d的狭缝后,由于光波的波动性,两束光在屏幕上产生干涉现象。
当两束光的光程差为整数倍的波长λ时,产生亮条纹;当光程差为半整数倍的波长λ时,产生暗条纹。
亮条纹和暗条纹交替出现,形成干涉条纹。
干涉条纹间距公式为:Δx = Lλ/d,其中Δx为相邻亮条纹间距,L为狭缝到屏幕的距离,λ为光波长,d为狭缝间距。
三、实验仪器1. 激光器:提供单色光。
2. 分束器:将激光分成两束。
3. 狭缝板:提供两个间距为d的狭缝。
4. 观察屏:观察干涉条纹。
5. 移动台:调节狭缝间距d。
6. 测量尺:测量狭缝间距d。
四、实验步骤1. 将激光器、分束器、狭缝板、观察屏依次连接好。
2. 打开激光器,调节分束器,使两束光在屏幕上产生干涉条纹。
3. 调节狭缝板,使两束光的光程差为整数倍的波长λ。
4. 观察屏幕上的干涉条纹,记录亮条纹和暗条纹的间距。
5. 改变狭缝间距d,重复步骤4,观察干涉条纹的变化。
6. 计算不同狭缝间距d下的干涉条纹间距Δx,分析Δx与d的关系。
五、实验结果与分析1. 观察到屏幕上出现明暗相间的干涉条纹,条纹间距随狭缝间距d的增大而增大。
2. 根据公式Δx = Lλ/d,计算不同狭缝间距d下的干涉条纹间距Δx,结果如下:d = 0.5mm,Δx = 0.03mmd = 1.0mm,Δx = 0.06mmd = 1.5mm,Δx = 0.09mm3. 分析实验结果,发现干涉条纹间距Δx与狭缝间距d成正比关系,符合公式Δx = Lλ/d。
4. 通过实验,验证了光的干涉原理,了解了相干光源的概念。
六、实验总结1. 本实验成功观察到了杨氏双峰干涉现象,验证了光的干涉原理。
杨氏双缝干涉实验报告
一、实验目的1. 理解杨氏双缝干涉现象的基本原理。
2. 掌握杨氏双缝干涉实验装置的基本结构及光路调整方法。
3. 观察双缝干涉现象,并掌握光波波长的一种测量方法。
二、实验原理杨氏双缝干涉实验是托马斯·杨于1801年设计的一个经典实验,用以证明光的波动性质。
实验原理基于光的干涉现象,即当两束相干光波相遇时,它们会相互叠加,形成明暗相间的干涉条纹。
实验中,单色光通过两个非常接近的狭缝后,在屏幕上形成干涉条纹。
干涉条纹的形成是由于两束光波在经过狭缝后发生相位差,从而产生干涉现象。
根据干涉条纹的间距,可以计算出光波的波长。
三、实验器材1. 杨氏双缝干涉仪一台(WSY-6-0.5mm)2. 测微目镜一个(0.01mm)3. 钠灯光源一套4. 硬纸板一块5. 刻度尺一把6. 画笔一支四、实验步骤1. 将杨氏双缝干涉仪放置在实验台上,调整至水平状态。
2. 将钠灯光源置于干涉仪的一端,调整光源位置,确保光束垂直照射到狭缝上。
3. 使用测微目镜观察干涉条纹,调整狭缝间距和屏幕距离,使干涉条纹清晰可见。
4. 使用刻度尺测量干涉条纹的间距,记录数据。
5. 改变狭缝间距和屏幕距离,重复实验步骤,记录不同条件下的干涉条纹间距。
6. 分析实验数据,计算光波的波长。
五、实验结果与分析1. 通过观察干涉条纹,可以清晰地看到明暗相间的干涉条纹,证明了光的波动性质。
2. 根据干涉条纹的间距,可以计算出光波的波长。
实验结果显示,钠光的波长约为589nm。
3. 改变狭缝间距和屏幕距离后,干涉条纹间距发生变化,说明干涉条纹间距与狭缝间距和屏幕距离有关。
六、实验总结1. 杨氏双缝干涉实验成功地证明了光的波动性质,为光的波动理论提供了有力证据。
2. 实验过程中,通过调整狭缝间距和屏幕距离,可以观察到不同条件下的干涉条纹,加深了对干涉现象的理解。
3. 本实验为光波波长的一种测量方法,具有较高的精度。
七、注意事项1. 实验过程中,注意保持干涉仪的稳定,避免振动影响实验结果。
光的杨氏双缝干涉实验报告
一、实验目的学习和了解杨氏双缝干涉实验的原理和操作方法。
通过实验观察光的干涉现象,并测量光的波长。
培养实验操作能力和观察能力,提高对光学现象的兴趣。
二、实验原理杨氏双缝干涉实验是一种经典的实验方法,用于研究光的干涉现象。
该实验由英国物理学家托马斯·杨在19世纪初提出,通过将单色光照射在具有两条狭缝的屏幕上,观察其产生的干涉条纹,从而研究光的波动性质。
根据波动理论,当单色光照射在两条狭缝上时,光会在狭缝之间产生干涉。
干涉是指两个或多个波源的波的叠加,产生具有特定频率和相位的波峰和波谷。
在杨氏双缝干涉实验中,来自两条狭缝的光波在屏幕上产生重叠,形成明暗交替的干涉条纹。
这些干涉条纹的间距与光的波长有关,可以通过测量干涉条纹的间距来计算光的波长。
三、实验步骤准备实验器材:激光器(或单色光源)、双缝装置、屏幕、尺子、测量显微镜(可选)。
将激光器放置在双缝装置的一侧,屏幕放置在双缝装置的另一侧。
调整激光器的位置,使光线照射在双缝装置上。
打开激光器,调整激光器的输出功率,使光线照射在双缝装置上产生明显的干涉条纹。
使用测量显微镜(可选)观察干涉条纹,并使用尺子测量条纹间距。
记下测量结果。
改变激光器的波长(或通过其他方式改变光波长),重复步骤3和4,记下测量结果。
分析实验数据,计算光的波长。
四、实验结果与分析在实验中观察到明显的干涉条纹,说明光具有波动性质。
干涉条纹的间距与光的波长有关,可以通过测量条纹间距计算光的波长。
通过改变激光器的波长,可以观察到干涉条纹的间距发生变化。
这是因为不同波长的光具有不同的干涉条纹间距。
根据实验数据,可以计算不同波长光的波长。
通过比较实验结果与理论预测值,可以评估实验的准确性。
如果实验结果与理论预测值相近,则说明实验操作正确,实验成功。
如果实验结果与理论预测值相差较大,则说明实验操作存在误差,需要进行改进。
五、结论通过杨氏双缝干涉实验,我们观察到了光的干涉现象,并通过测量干涉条纹的间距计算了光的波长。
杨氏双缝干涉
实验报告一、实验题目:杨氏双缝干涉实验二、实验目的:1、观察杨氏双缝干涉现象,认识光的干涉;2、了解光的干涉产生的条件,相干光源的概念;三、实验仪器:钠光灯,双缝,延伸架测微目镜,3个二维平移底座,2个升降调节座, 透镜L1,二维架,可调狭缝S ,透镜架,透镜L2,双棱镜调节架.四、实验原理:如图1所示,两个狭缝S 1、S 2长度方向彼此平行,单缝被照亮后相当于一线光源,发出以S 为轴的柱面波。
由于S 1和S 2关于S 对称放置,S 在S 1和S 2处激起的振动相同,从而可将S 1和S 2看看作两个同位相的相干波源,它们发出的光波在屏上相遇后发生相干叠加,出现了明暗相间的平行条纹——干涉条纹,干涉条纹反映了光的全部信息,干涉的对比度包含两列光振幅比的信息;条纹的形状和空间分布反映位相差的信息。
图1 杨氏双缝干涉实验1、条纹的位置分布S 1和S 2的间距为d,到光屏的距离为D 。
考察屏上一点P ,设S 1P=r 1,S 2P=r 2,因一般情况下d<<D,x<<D ,故两列光波到达相遇点P 处的波程差为θδsin 12d r r ≈-=出现明纹和暗纹的条件是暗纹明纹⋯=⋯=⎪⎩⎪⎨⎧-±±==,2,1,2,1,02)12(;sin k k k k d λλθδ式中k 称为干涉条纹的级次。
由于通常是在小角度范围内观察,则可以得到D x =≅θθtan sin代入可得明纹暗纹的位置是: 暗纹明纹⋯=⋯=⎪⎩⎪⎨⎧-±±=,2,1,2,1,02)12(;k k d D k k d D x k λλ则相邻明纹和暗纹的间距λd D x =∆上式说明,杨氏试验中相邻明纹或暗纹的间距与干涉条纹的级次无关,条纹呈等间距排列,如图2所示为双缝干涉条纹。
测出D 和d 及相邻间距,即可求得入射光的波长,杨氏正式利用这一办法最先测量光波波长的;红光约为7580nm ,紫光约为390nm 。
高中物理光的双缝干涉与杨氏实验
高中物理光的双缝干涉与杨氏实验关键信息项1、实验目的2、实验原理3、实验器材4、实验步骤5、数据记录与处理6、误差分析7、注意事项11 实验目的本实验旨在通过观察和分析光的双缝干涉现象,深入理解光的波动性,验证光的干涉原理,并掌握相关的物理量测量和数据处理方法。
111 具体目标1、观察光的双缝干涉条纹,了解其特点和规律。
2、测量双缝间距、缝到屏的距离以及干涉条纹的间距。
3、计算光的波长,并与理论值进行比较。
12 实验原理当一束光通过两个相距很近的狭缝时,在屏幕上会出现一系列明暗相间的条纹,这就是光的双缝干涉现象。
其原理基于光的波动性,根据杨氏双缝干涉理论,相邻明条纹或暗条纹的间距与光的波长、双缝间距以及缝到屏的距离之间存在如下关系:$\Delta x =\frac{L\lambda}{d}$其中,$\Delta x$ 为相邻条纹间距,$L$ 为缝到屏的距离,$\lambda$ 为光的波长,$d$ 为双缝间距。
121 干涉条件两列光波在相遇区域内振动方向相同,频率相同,相位差恒定,才能产生稳定的干涉现象。
13 实验器材1、光源(如激光笔)2、双缝装置(双缝间距可调)3、光屏4、测量工具(如直尺、游标卡尺)131 器材要求1、光源应具有较好的单色性和方向性,以保证干涉条纹清晰。
2、双缝装置的缝宽和间距应足够小且精度高。
3、光屏应平整,以便清晰观察条纹。
14 实验步骤1、调节实验装置将光源、双缝装置和光屏依次放置在光具座上,使其中心大致在同一高度。
调节光源的位置和角度,使其发出的光能够平行地通过双缝。
2、观察干涉条纹打开光源,在光屏上观察光的双缝干涉条纹。
调节双缝间距和缝到屏的距离,观察条纹的变化。
3、测量相关物理量用游标卡尺测量双缝间距。
用直尺测量缝到屏的距离。
测量多个相邻干涉条纹的间距,取平均值。
4、重复实验改变实验条件,如光源的波长、双缝间距等,重复上述实验步骤。
141 操作要点1、测量时应保证测量工具与被测物理量垂直,以减小误差。
杨氏双缝干涉实验报告
杨氏双缝干涉实验报告
杨氏双缝干涉实验是一种经典的光学实验,通过这个实验可以直观地展示出光
的波动性质。
在这个实验中,我们使用一束单色光照射到一个有两个非常窄的缝隙的屏幕上,观察到的干涉条纹现象可以很好地解释光的波动性。
在本实验报告中,我们将详细描述杨氏双缝干涉实验的过程、结果和结论。
首先,我们在实验室中搭建了杨氏双缝干涉实验的装置。
我们使用一束单色光源,例如激光器,照射到一个有两个非常窄缝隙的屏幕上。
在光线通过缝隙后,会形成一系列的干涉条纹,这些条纹的位置和间距与光的波长以及缝隙的宽度有关。
我们使用光电探测器来测量这些条纹的亮度分布,从而得到干涉条纹的图像和数据。
在实验过程中,我们观察到了明显的干涉条纹现象。
这些条纹呈现出交替的明
暗间距,符合干涉现象的特点。
通过测量和分析这些条纹的亮度分布,我们可以得到光的波长和缝隙的宽度。
这些数据与理论值相符合,验证了光的波动性质和干涉理论。
通过这个实验,我们得出了几个重要的结论。
首先,光具有波动性质,可以产
生干涉现象。
其次,干涉条纹的位置和间距与光的波长和缝隙的宽度有关。
最后,通过测量干涉条纹的亮度分布,我们可以得到有关光波长和缝隙宽度的重要参数。
这些结论对于理解光的波动性质和干涉现象具有重要的意义。
总之,杨氏双缝干涉实验是一种经典的光学实验,通过这个实验可以直观地展
示出光的波动性质。
在本实验报告中,我们详细描述了实验的过程、结果和结论,验证了光的波动性质和干涉理论。
这个实验对于深入理解光的波动性质和干涉现象具有重要的意义,对于光学研究有着重要的指导作用。
光的杨氏双缝干涉实验报告
光的杨氏双缝干涉实验报告实验目的:本实验旨在通过搭建杨氏双缝干涉实验装置,直观观察光波的干涉现象,验证双缝干涉实验中的干涉条纹规律,进一步深入理解光的波动性质。
实验原理:杨氏双缝干涉实验是利用光的波动性质来进行干涉实验的经典实验之一。
在实际搭建的实验装置中,光源发出的光波经过双缝后形成的两列光波相互干涉,最终形成干涉条纹。
当两列光波相位差为定值时,在干涉屏上呈现出亮暗相间的干涉条纹。
根据双缝干涉的理论公式可以推导出干涉条纹的间距与波长、双缝间距等因素之间的关系。
实验仪器与材料:1. 光源:激光或者单色光源2. 双缝装置:包括双缝光栅或者双缝片3. 干涉屏:用于观察干涉条纹4. 调节装置:用于调整双缝间距5. 尺子:测量双缝间距6. 实验记录工具:如实验笔记本、计算机等实验步骤:1. 将光源放置在适当位置,使光波通过双缝装置后直射到干涉屏上。
2. 调节双缝间距,使其符合实验要求,通常可以使用尺子进行精确测量。
3. 观察干涉屏上的干涉条纹现象,并记录下干涉条纹的数量和间距。
4. 根据实验记录数据,利用双缝干涉的理论公式,计算出波长、双缝间距等参数。
实验结果与分析:通过实验观察可得,干涉条纹呈现出明暗相间、等间距分布的规律性。
在实验记录数据的基础上,利用双缝干涉的理论公式进行数据处理和分析,得出了光波的波长、双缝间距等参数。
结论:本实验利用杨氏双缝干涉实验装置,观察到光波的干涉现象,验证了双缝干涉的规律性,进一步验证了光的波动性质。
实验结果表明,双缝干涉实验的理论与实验结果是一致的,与光的波动性质的基本特征相符合。
思考与展望:通过本次实验,我们深入理解了光的波动性质,并验证了双缝干涉实验中的干涉规律。
未来,可以通过改变双缝间距、光源波长等参数,进一步探究其对干涉条纹的影响,加深对光的波动性质的认识。
也可以结合其他干涉实验,深入研究光的干涉现象,为光学理论的深入研究提供更多实验数据和支持。
自制杨氏干涉实验报告
一、实验目的1. 通过自制杨氏干涉实验,观察并理解光的干涉现象。
2. 理解相干光源的概念,并验证光的波动性质。
3. 掌握实验仪器的制作与使用方法,提高动手能力。
二、实验原理杨氏干涉实验是利用两束相干光在空间中相遇时产生的干涉现象来研究光的波动性质。
当两束光波相遇时,若它们的相位差为2π的整数倍,则在相遇点发生相长干涉,形成明条纹;若相位差为(2k+1)π的奇数倍,则在相遇点发生相消干涉,形成暗条纹。
根据干涉条纹的间距,可以计算出光的波长。
三、实验器材1. 白色塑料板(用作光源)2. 两个小孔(用作双缝)3. 透明塑料板(用作光屏)4. 刻度尺5. 白色粉笔四、实验步骤1. 将白色塑料板平放在桌面上,用白粉笔在塑料板上画两个等距的小孔,孔径约为1mm。
2. 将透明塑料板平放在塑料板上方,使其与塑料板平行,距离约为5cm。
3. 用刻度尺测量两个小孔之间的距离d。
4. 在透明塑料板下方放置一个白色光源,使光线垂直照射到塑料板上。
5. 观察透明塑料板下方形成的干涉条纹,并用刻度尺测量相邻两条亮纹之间的距离x。
五、实验结果与分析1. 实验过程中,观察到透明塑料板下方出现了明暗相间的干涉条纹。
2. 根据实验数据,计算相邻两条亮纹之间的距离x和双缝间距d。
3. 利用公式λ = x d / L(L为光屏到双缝的距离),计算光的波长λ。
六、实验讨论1. 实验过程中,可能存在以下误差来源:- 小孔的制作精度不够,导致孔径大小不一;- 光源不稳定,导致干涉条纹不稳定;- 测量数据不准确;- 光屏与塑料板不平行,导致干涉条纹倾斜。
2. 为了减小误差,可以采取以下措施:- 使用高精度的小孔制作工具;- 使用稳定的激光光源;- 仔细测量数据;- 确保光屏与塑料板平行。
七、结论通过自制杨氏干涉实验,我们成功观察到了光的干涉现象,验证了光的波动性质。
实验过程中,我们掌握了实验仪器的制作与使用方法,提高了动手能力。
同时,我们认识到实验过程中可能存在的误差来源,并探讨了减小误差的方法。
杨氏双缝干涉实验
0 .065 mm {2} e
4 D 500 5 . 893 10 d 4 . 5 mm e 0 . 065
S1
r1
r2
S
S2
O
r e ne r ( n 1 ) e 1 1
O1点是中央明纹,两光路的光程差应等于0
r r ( n 1 ) e r r ( n 1 ) e 0 2 1 2 1
不加透明薄片时,出现第3 级明纹的条件是: r r 3 2 1
解:两缝分别为薄玻璃片遮盖后,两束相干光到达O点处 的光程差的改变为
P
n2 1t n1 1t n2 n1 t
n1
n2
O
由题意得
所以
n n t 5 2 1
10 5 54800 10 t n 1 .70 1 .40 2 n 1 6 m 8m 8 10
b=kλ/(n-1)=9×5500×10-10/(1.58-1)
=8.53×10-6m
例3 一双缝装置的一个缝为折射率1.40的薄玻璃片遮盖,另
一个缝为折射率1.70的薄玻璃片遮盖,在玻璃片插入以后, 屏上原来的中央极大所在点,现在为原来的第五级明纹所占
据。假定λ=480nm,且两玻璃片厚度均为t,求t值。
S1 d S2
r1 r2
P
x
O
②若把整个实验装置置于折射率为n的介质中
明条纹: =n(r2-r1)=±mλ
m=0,1,2,…
暗条纹: =n(r2-r1)=±(2m+1)λ/2 m=1,2,3,…
或 明条纹:r2-r1=xd/D=±mλ/n=±mλ’ m=0,1,2,…
杨氏双缝实验报告doc
杨氏双缝实验报告篇一:杨氏双缝实验实验报告一,实验目的(1)观察杨氏双峰干涉现象,认识光的干涉。
(2)了解光的干涉产生的条件,相干光源的概念。
(3)掌握和熟悉各实验仪器的操作方法。
二,实验仪器9 :延伸架 1:钠灯(加圆孔光阑)10:测微目镜架 2:透镜L1(f=50mm)11:测微目镜 3:二维架(sz-07)12:二维平移底座(sz-02) 4:可调狭缝s(sz-27)13:二维平移底座(sz-02) 5:透镜架(sz-08,加光阑)14:升降调节座(sz-03) 6:透镜L2(f=150mm)15:二维平移底座(sz-02) 7:双棱镜调节架(sz-41)16:升降调节座(sz-03) 8:双缝三,实验原理由光源发出的光照射在单缝s上,使单缝s成为实施本实验的缝光源。
由杨氏双缝干涉的基本原理可得出关系式△x= Lλ/d,其中△x 是像屏上条纹的宽度──相邻两条亮纹间的距离,单位用mm;L是从第二级光源(杨氏狭缝)到显微镜焦平面的距离,单位用mm;λ是所用光线的波长,单位用nm;d是第二级光源(狭缝)的缝距(间隔),单位用mm。
四:实验步骤(1)调节各仪器使光屏上出现明显的明暗相间的条纹。
(2)使钠光通过透镜L1汇聚到狭缝s上,用透镜L2将s成像于测微目镜分划板M上,然后将双缝D置于L2近旁。
在调节好s,D和M的mm刻线平行,并适当调窄s之后,目镜视场出现便于观察的杨氏条纹。
(3)用测微目镜测量干涉条纹的间距△x,用米尺测量双缝至目镜焦面的距离L,用显微镜测量双缝的间距d,根据△x=Lλ/d计算钠黄光的波长λ。
五:数据记录与处理数据表如下:M/条x1(mm) x2(mm x(mm)0.1400.220 1.168 1.449 0.200 1.649 1.245 0.680 1.0281.1301.148 0.8302.178 2.100 1.111 2.657 2.512 1.632 1.630 1.7060.336 0.305 0.336666667 0.3255 0.303666667 0.336 0.31675 0.317333333 0.301 0.288λ(mm)0.000274039 0.000248755 0.000274582 0.000265475 0.000247668 0.000274039 0.000258338 0.000258814 0.000245493 0.000234893 2 3 2 3 34 3 2 2r1(cm) r2(cm) d1(mm) d2(mm) r(cm) d(mm)62.70 62.80 62.75r的平均值:795.333333mm d的平均值:0.64866667mm 根据公式△x=L*λ/d求得λ(如表所示),最后求得λ的平均值为0.000258209mm 注:以上数据均根据公式用Excel电子表格计算得出。
杨氏双缝干涉实验参考报告
杨氏双缝干涉实验报告参考稿 学院 机电学院 班级 机械电子2班 姓名 钟登巧 学号 201000642113011 同组人 万续 日期2011-3-27【实验题目】杨氏双缝干涉实验【实验目的】1、了解杨氏双缝干涉现象基本原理,2、了解杨氏双缝干涉实验装置基本结构并掌握光路调整方法,3、观察双缝干涉现象并掌握光波波长的一种测量方法。
【实验仪器】杨氏双缝干涉仪器一台(WSY-6-0.5mm ),测微目镜一个(0.01mm ),钠灯光源一套。
【实验原理】1801年,托马斯·杨巧妙地设计了一种把单个波阵面分解为两个波阵面以锁定两光源之间相位差的方法来研究光的干涉现象。
用叠加原理解释了干涉现象并在历史上第一次测定了光波的波长.1. 相干条件: 空间两列波在相遇处要发生干涉现象,这两列波必须满足以下三条相干条件。
1)振动方向相同;2)频率相同;3)相位差恒定。
2. 相干光的获得与波长测量基本原理: 杨氏双缝干涉属分波阵面干涉,其相干光路如图所示。
波长为λ的钠黄光入射单缝S 后可视S 为单色线光源,该线光源所发柱面波经间距为d 的双缝S 1与S 2后可在屏上获得干涉条纹,条纹间距为 ,屏到双缝的距离为 ,待测光波波长近似为:双缝干涉原理图【实验内容步骤】一:观察干涉现象x ∆'d d xd '∆=λ(1)了解钠灯光源基本结构与使用方法,预热钠灯,(2)了解杨氏双缝干涉实验仪基本结构,(3)开启钠灯电源预热钠灯,(4)将各光学元件按顺序置于光学导轨上正确布置实验光路并调至同轴等高,(5)观察双缝干涉现象并适当调节单缝方位旋钮使条纹清晰易于观测,二:测量条纹间距与缝屏距离(1)了解测微目镜的基本结构与使用方法,反复练习读数。
(2)选6-8条暗纹为测量对象利用测微目连续读取其位置读数记录于附表,(3)在光具座导轨上分别读取双缝与测微目镜位置读数,(4)关闭钠灯归整仪器结束实验。
【数据记录与实验结果】一:数据记录二:数据处理与实验结果1.应用逐差法求算条纹间距平均值,2.应用不确定度理论相关知识求算条纹间距A类不确定度、B类不确定度与合成不确定度,仪器误差取0.01mm,3.计算缝屏距离及其不确定度,仪器误差取0.5mm,4. 计算波长平均值、合成不确定度并给出最后实验结果。
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实验报告
班级:XX级物理学学号:XXXXXXXXXXX 姓名:XXX 成绩:
实验内容:杨氏双缝干涉实验指导老师:XXX
一实验目的:通过杨氏双缝干涉实验求出钠光的波长。
二实验器材:钠光灯,双缝,延伸架测微目镜,3个二维平移底座,2个升降调节座, 透镜L1,二维架,可调狭缝S,透镜架,透镜L2,双棱镜调节架.
三实验原理:波在某点的强度是波在该点所引起的振动的强度,因此正比于振幅的平方。
如果两波在P点引起的振动方向沿着同一直线。
那么,根据△φ=2π/λδ=2π/(r2-r1)=k(r2-r1)k为波数。
则对应2πj即r2-r1=2jλ/2(j=0,±1,±2…)(1—14)差按等于λ/2的整数倍,两波叠加后的强度为最大值,而对应于△φ=(2j+1) λ\2(j=0,±1,±2…) (1—15)式那些点,光程差等于λ/2的奇数倍,称为干涉相消。
如果两波从s1,s2向一切方向传播,则强度相同的空间各点的几何位置。
满足r2-r1=常量,r2-r1≈s2s1=d满足下列条件的各点,光强为最大值r2-r1≈ d=jλ考虑到r<<d,≈=y/r0,y表示观察点。
P到P0的距离,因而强度为最大值的那些点应满足:d≈dy/r0=jλ或y=j r0λ/d (j=0, ±1,±2…) 同理按(1—15)式可得强度为最小值的条纹或相邻两条强度最小值的条纹的顶点同理按(1—15)式可得强度为最小值的条纹或相邻两条强度最小值的条纹的顶点△y=y j+1-y j= r0λ/d
四实验步骤:1使钠光通过透镜L1会聚到狭缝上,用透镜L2将S成像于测微目镜分划板M 上,然后将双缝D置于L2近旁.在调节好S,D和M的刻线平行,并适当调窄S之后,目镜视场出现便于观察的杨氏条纹.
2 用测微目镜测量干涉条纹的间距△x,用米尺测量双缝的间距d,根据△x=r oλ/d计算钠光的波长.
五实验数据记录与处理:
注:n为X1、X2间的条纹数
由上表可得:
条纹间距平均值:△X≈0.2631mm
测量得有关数据:
测微目镜位置:122.30cm 双缝位置:56.70cm r o=122.30-56.70=65.60cm=656mm
双缝间距:d≈0.938mm
由以上数据得出:
△y=r o入/d =>入=△yd/r o=(0.938×0.2631)÷656×1000000=376.2nm
所以:钠光的波长大约为376.2nm
六误差分析:
⑴由于实验所测量的数据较小,测量和计算式会出现误差。
⑵由于实验仪器的精确度的关系以及镜片的清晰程度,读数十会导致误差。
⑶由于实验时操作的不当影响实验效果的准确度,也会导致部分误差。
⑷在误差允许的范围内,此实验正确。