实验六 用双棱镜测定光波长 光的干涉是普遍的光学现象之一，是光的波动性的重要实验依据．两列频率相同、振动方向相同和位相差恒定的光在空间相交区域光强将会发生相互加强或减弱现象，即光的干涉现象．光的波长虽然很短(4×10-7～8×10-7m 之间)， 但干涉条纹的间距和条纹数却很容易用光学仪器测得．根据干涉条纹数目和间距的变化与光程差、波长等的关系式，可以推出微小长度变化(光波波长数量级)和微小角度变化等，因此干涉现象在测量技术、平面角检测技术、材料应力及形变研究和照相技术等领域有着广泛地应用． ·实验目的 1.掌握利用双棱镜获得双束光干涉的方法，观察干涉图样的特点，加深对干涉的理解； 2.学习用双棱镜测定钠光的波长； 3.进一步熟悉测微目镜的使用与测量方法； 4.熟悉干涉装置的光路调节技术，深刻理解多元件等高共轴调节的重要性，掌握有关调节方法． ·实验仪器 双棱镜、可调狭缝、辅助（凸）透镜、测微目镜、光具座、白屏、钠光灯等． 双棱镜是一个分割波前的分束器，形状如图 6-1示，其端面与棱脊垂直，楔角很小（一般为 37'或40'），从外表看，就像一块平行的玻璃板． 折射棱角折射面 图 6-1 双棱镜示意图 ·实验原理 狭缝光源 S 发射的光束，经双棱镜折射后变为两束相干光，在它们的重叠区内，将产生干涉，形成明暗相间的干涉条纹，这两束相干光可认为是由实际光源S 的两个虚像S1、S2发出的，称S1、S2为虚光源．如图6-2所示． SS1S2OEx2a 图6-2 双棱镜产生的相干光束示意图 干涉条纹以O 点为对称点上下展开．用不同的单色光源作实验时，各亮条纹的距离也不同，波长越短的单色光，条纹越密；波长越长的单色光，条纹越疏．如果用白色光作实验，则只有中央亮条纹是白色的，其余条纹在中央白条纹两边，形成由紫到红的彩色条纹． 利用干涉条纹可测出单色光的波长．单色光的波长λ 由下式决定： xDd （6 -1 ） 式中 d为两虚光源 S1、S2 间的距离、x 为干涉条纹间距、D 为虚光源到观察屏的距离． 由（6-1）式可知，测得相邻条纹间距x 、狭缝（光源）到测微目镜分化板的距离 D及两虚光源之间的距离 d，便可求出入射光的波长λ ． ·实验内容与步骤 一、调整光路 按图6 -3 布置光路，由光源发出的光通过狭缝变为缝光源，再经双棱镜折射，就可获得两个相干光源，因而能在测微目镜里看到干涉条纹． 图6-3 双棱镜干涉装置图 1．光学元件同轴等高的调节 点亮光...
