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用双缝干涉测量光的波长

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实验十五 用双缝干涉测量光的波长 一、实验目的 1 .理解双缝干涉的原理,能安装和调试仪器. 2 .观察入射光分别为白光和单色光时双缝干涉的图样. 3 .掌握利用公式Δx=ldλ 测波长的方法. 二、实验原理 单色光通过单缝后,经双缝产生稳定的干涉图样,图样中相邻两条亮(暗)条纹间的距离Δx与双缝间的距离d、双缝到屏的距离l、单色光的波长λ 之间满足 λ=d·Δx/l. 三、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. 附:测量头的构造及使用 如图1 甲所示,测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,分划板会向左右移动,测量时,应使分划板的中心刻度对齐条纹的中心,如图乙,记下此时手轮上的读数.然后转动测量头,使分划板中心刻线与另一条纹的中心对齐,再次记下手轮上的刻度.两次读数之差就表示这两个亮条纹间的距离. 图1 实际测量时,要测出n 条亮条纹(暗条纹)的宽度,设为a,那么Δx=an-1 . 四、实验步骤 1 .安装仪器 (1 )将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如图2 所示. 图2 (2 )接好光源,打开开关,使白炽灯正 常 发 光.调节 各 部 件 的高 度,使光源灯丝 发 出的光能沿 轴 线到达 光屏. (3)安装单缝和双缝,中心位于遮光筒的轴线上,使双缝和单缝相互平行. 2.观察与记录 (1)调整单缝与双缝间距为几厘米时,观察白光的干涉条纹. (2)在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹. (3)调节测量头,使分划板中心刻度线对齐第1 条亮条纹的中心,记下手轮上的读数a1;转动手轮,使分划板向一侧移动,当分划板中心刻度线与第n 条相邻的亮条纹中心对齐时,记下手轮上的刻度数a2,则相邻两条纹间的距离Δx=|a1-a2|n-1 . (4)换用不同的滤光片,测量其他色光的波长. 3.数据处理 用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l,由公式λ=dlΔx 计算波长.重复测量、计算,求出波长的平均值. 五、误差分析 测定单色光的波长,其误差主要由测量引起,条纹间距Δx 测量不准,或双缝到屏的距离测不准都会引起误差,但都属于偶然误差,可采用多次测量取平均值的方法来减小误差. 六、注意事项 1.调节双缝干涉仪时,要注意调整光源的高度,使它发出的一束光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...

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