测量钠光波长的几种方法的分析和比较

本科生毕业论文测量钠光波长的几种方法的分析和比较

目录

摘要 (1)

关键词 (1)

Abstract (2)

Keywords. (2)

引言 (3)

1.菲涅耳双棱镜测量钠光波长 (3)

1.1仪器 (3)

1.2原理与装置 (3)

1.3数据记录 (4)

1.3.1测量y∆及D (4)

1.3.2测量d（二次成像） (5)

1.3.3波长λ及误差 (6)

1.4结论分析 (6)

2.用透射光栅测量钠光波长 (6)

2.1仪器 . (6)

2.2原理与装置 (7)

2.3数据记录 (8)

2.3.1测量光栅常数d (9)

2.3.2测量钠光波长 (9)

3.结论 (10)

3.1比较 (10)

结束语 (10)

参考文献 (11)

致谢 (11)

测量钠光波长的几种方法的分析和比较

摘要：光广泛的应用于实际的生活之中，在许多实时的测量中得到应用。不同光照射，其波长是不相同的，所以光的波长的检测极其重要。本实验用透射光栅和用菲涅耳双棱镜测量钠光波长，并比较几种方法的优缺点，分析方法带来的误差及改进方法。

关键词：钠光光波；透射光栅;菲涅耳双棱镜；分析和比较。

Analysis and comparison of several methods measuring

wavelengths of sodium

Abstract:the light is widely applied in the actual life, has been applied in many real time measurement. Different light, the wavelength is not the same, so the wavelength of light detection is extremely important. This experiment using transmission grating and Fresnel biprism sodium measuring wavelengths of light, and compare the advantages and disadvantages of several methods, analysis method of error and improve the party.

Keywords: sodium light waves; Projection grating; Fresnel's biprism. Analysis and comparison.

测量钠光波长的几种方法的分析和比较

引言

光的衍射和干涉的应用是光学的一项重要研究内容，光的干涉与衍射是一种重要的测量手段，本实验采用比较分析的方法，运用菲涅耳双棱镜和投射光栅来进行实验。两种实验一方面可以对比所测量得到的钠光波长，一方面还可以分析比较该实验的测量误差，最终可以更精确测量钠光波长。

1． 菲涅尔双棱镜测量光波波长

1.1仪器

光具座 钠光灯 可调狭缝 双棱镜 测微目镜 凸透镜 1.2原理与装置

两列光波的频率相同、振动方向相同、相差恒定（或相同),则相遇时会在相遇的区域内产生干涉现象。

如图1所示，钠光灯照射可调狭缝S ，S 即为一线状光源，当发出的光照射到双棱镜AB 上时，形成了两束相干光，这两干涉光相当于是两虚光源S 1 S 2，由于这两束相干光来自同一光源，满足相干条件，相遇区域P 1 P 2内产生明暗相间的干涉条纹，且相邻明暗两条纹之间的间距相同。

用测微目镜

读出干涉条纹的间距y ∆，在

光具座上读出虚光源到测微目镜的距离D ，用

二次成像的办法计算出两虚光源的距离d ，最后计算出所测光波波长λ为：

如图2所示，即为实验实物图，先应调节各元件达到共轴等高，打开钠光灯使其先预热4-5分钟之后开始调节各仪器，在测微目镜里能够看到清晰的条纹，在稍微放宽可调狭缝，使条纹最清晰， 然后固定可调狭缝和双棱镜的位置。

S 1

S 2

S

A B

P 1

P 2

O

y

∆

D

d 图1 y d

∆=D

λ

图3所示是实验时，在测微目镜里观察到的图像，能够看见明暗相间的干涉条纹。

1.3数据记录

1.3.1测量y ∆及D

次数项目

y 1 mm y 2 mm |y 2- y 1| 10

1

2y y y -=

∆

1 3.700 4.840 1.140 0.1140

2 3.710 4.850 1.114 0.1140

3 3.710

4.840 1.130

0.1130 4 3.720 4.850 1.130 0.1130 5

3.720

4.860

1.130

0.1130

由上述可以得到明暗条纹的间距

在标有刻度的光具座上读出 D

次数 1 2 3 4 5 D （cm ）

41.47

41.75

41.76

41.75

41.75

图3

图2

mm

n

y

y n

i i

1136.05

1130

.01130.01130.01140.01140.01

=++++=

=

∆∑=()

()

mm

n n y y n i y 0002.011

=-∆-∆=

∑=∆σmm y y y )0002.01136.0(±=±∆=∆∆σ