实验十六用双缝干涉测量光的波长(同时练习使用测量头) 1.实验原理如图 1 所示,光源发出的光,经过滤光片后变成单色光,再经过单缝S 时发生衍射,这时单缝 S 相当于一个单色光源,衍射光波同时到达双缝S1 和 S2 之后, S1、S2 双缝相当于两个步调完全一致的单色相干光源,相邻两条亮(暗)条纹间的距离Δx 与入射光波长λ,双缝 S1、 S2 间距离 d 及双缝与屏的距离l 有关,其关系式为:Δx= ldλ,因此,只要测出Δx、d、l 即可测出波长 λ. 图 1 两条相邻亮 (暗)条纹间的距离Δx 用测量头测出 .测量头由分划板、目镜、手轮等构成,如图2所示 . 图 2 2.实验器材双缝干涉仪,即:光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头,另外还有学生电源、导线、刻度尺. 3.实验步骤(1)观察双缝干涉图样①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如图3 所示 . 图 3 ②接好光源,打开开关,使灯丝正常发光. ③调节各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿遮光筒轴线到达光屏. ④安装单缝和双缝,尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上,使单缝与双缝平行,二者间距约为 5~10 cm. ⑤在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹. (2)测定单色光的波长①安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹. ②使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央,如图4 所示,记下手轮上的读数,将该条纹记为第 1 条亮条纹;转动手轮,使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央,记下此时手轮上的读数,将该条纹记为第n 条亮条纹,测出n 条亮条纹间的距离a,则相邻两亮条纹间距Δx=an-1. 图 4 ③用刻度尺测量双缝到光屏间距离l(d 是已知的 ). ④重复测量、计算,求出波长的平均值. 1.数据处理(1)条纹间距的计算:移动测量头的手轮,分划板中央刻线在第1 条亮条纹中央时读数为a1,在第 n 条亮条纹中央时读数为an,则 Δx=an-a1n-1 . (2)根据条纹间距与波长的关系Δx= ldλ 得 λ=dl Δx,其中 d 为双缝间距, l 为双缝到光屏的距离. (3)测量时需测量多组数据,求λ 的平均值 . 2.注意事项(1)调节双缝干涉仪时,要注意调整光源的高度,使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮 . (2)放置单缝和双缝时,缝要相互平行,中心大致位于遮光筒的轴线上. (3)调节测量头时,应使分划板中心刻线和亮条纹的中心对齐,记清此时手轮上的读数,转动手轮,使分划板中心刻线和另一亮条纹的...