文档介绍：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, 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 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, P1P2 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dd ???, 干涉条纹间距为 x?, 则实验所用光源的波长?为 xd d????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 、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、 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 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,,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