文档介绍：双棱镜干涉实验讲义双棱镜干涉实验一、,掌握产生干涉的条件。,掌握光具座上光学系统同轴等高的调节方法。。二、实验仪器光具座、半导体激光器、小孔屏、凸透镜L1(f1=60mm)、双棱镜、凸透镜L2(f2=100mm)、白屏、光电探测器、大行程一维调节架一个,固定滑块3个,可调滑块2个。三、实验原理双棱镜是由两个折射角很小(小于1º)的直角棱镜对接组成,实际上是在一块玻璃上,将其上表面加工成两块楔形板而成,两块楔形板相交之处形成棱脊(图1所示)。当单色、相干光照射在双棱镜上时,通过的光将改变方向,形成两束平行的光(等同于两个虚光源发出的光),在前方屏上相互重叠,在重叠的区域双棱镜棱内形成干涉条纹,干涉条纹为明、暗等间距条纹。通过测量条纹图1间距,虚光源到屏的距离,两虚光源之间的距离,即可计出光波波长。实验原理如图2所示,双棱镜AB,透镜L1,及后焦点s,观察屏H,三者均与光具座垂直放置。由半导体激光器发出的光,经透镜L1会聚与s点,再由s点射出的光束投射到双棱镜上,经过折射后形成两束光,该两束光等效于从两个虚光源s1和s2图2发出。由于这两束光满足相干条件,故在两束光相互重叠的区域内产生干涉,在观察屏H上可以看到明暗相间、等间距的直线条纹。在条纹中心O点处,两束光的程差为零,形成中央亮纹,其余的各级条纹则分别对称,排列在零级条纹的的两侧。设两虚光源s1和s2之间的距离为d,虚光源所在平面到屏H的距离为D;设屏H上第K级亮纹(K为整数)与中心0点的距离为xk,因xk<D,d<<D,故明条纹的位置xk由下式决定:Dxk=kld任何两相邻的亮纹(或暗纹)之间的距离为:Dx=xk+1-xk=故Dldl=dDx(1)D上式表明,只要测出d、D和Dx,即可算出光波波长l。本实验在光具座上进行。光电探测器安装在大行程一维调节架上;将干涉光照射在光电探测器上,选择光电探测器上宽窄合适的窗口对准干涉条纹,当亮条文照射在窗口中狭缝上时,光电探测器接收到的光强达到极大值,当暗条文照射在狭缝上时,光电探测器接收到的光强达到极小值,调节大行程一维调节架,使得光电探测器平移,测量出条文宽度Dx的值,d和D的值可根据凸透镜成实像的原理,以及三角形相似公式求得。测量原理如图3所示,在双棱镜和白屏之间插入凸透镜L2,(L2的焦距f2=100¢和s2¢之间的距mm),当D>4f2时,移动L2使虚光源s1和s2在屏H处成放大的实像,s1离为d¢,由光电探器测量出,根据公式111=+,fpp¢可以求出物距p:p=f2p¢(2)p¢-f2像距p¢可在导轨上读出,求出物距p的值。再根据三角形相似公式有:dpp即d=d¢(3)=d¢p¢p¢D=p+p¢(4)求出d和D的值,代入公式(1)即可计算出波长l的值。图3三、实验步骤:)实验中需要读取滑块在导轨上的位置读数,实验时将滑块带刻线一端朝外放置以便读数。2)将光电探测器与光功率计连接,将光功率计的量程选至可调档,用手遮住光电探测器窗口,调节光功率计对零旋钮,使显示为零。测量中若光强超过量程,将显示“1”或“-1”,此时可将测量量程提高,或调节旋钮使得接收光强减小。)将半导体激光器置于导轨一端,将光电探测器安装在