第 4 节实验：用双缝干涉测量光的波长一、实验目的(1)观察白光及单色光的双缝干涉图样。(2)掌握用公式 Δx＝λ 测定单色光的波长的方法。二、实验原理1．相邻亮纹(或暗纹)间的距离 Δx 与入射光波长 λ 之间的定量关系推导如图 1341 所示，双缝间距为 d，双缝到屏的距离为 l。双缝 S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为 P0。对屏上与 P0距离为 x 的一点 P，两缝与 P 的距离 PS1＝r1，PS2＝r2。在线段PS2上作 PM＝PS1，则 S2M＝r2－r1，因 d≪l，三角形 S1S2M 可看做直角三角形。图 1341有：r2－r1＝dsin θ(令∠S2S1M＝θ)。①另：x＝ltan θ≈lsin θ②由①②得 r2－r1＝d，若 P 处为亮纹，则 d＝±kλ(k＝0,1,2，…)，解得：x＝±kλ(k＝0,1,2…)，相邻两亮纹或暗纹的中心间距：Δx＝λ。2．测量原理由公式 Δx＝λ 可知，在双缝干涉实验中，d 是双缝间距，是已知的；l 是双缝到屏的距离，可以测出，那么，只要测出相邻两亮条纹(或相邻两暗条纹)中心间距 Δx，即可由公式 λ＝Δx 计算出入射光波长的大小。3．测量 Δx 的方法测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图 1342 甲所示，测量时先转动测量头，让分划板中心刻线与干涉条纹平行，然后转动手轮，使分划板向左(或向右)移动至分划板的中心刻线与条纹的中心对齐，记下此时读数，再转动手轮，用同样的方法测出 n 个亮纹间的距离 a，则可求出相邻两亮纹间的距离 Δx＝。图 1342三、实验器材双缝干涉仪(包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及测量头，其中测量头又包括：分划板、目镜、手轮等)、学生电源、导线、米尺。四、实验步骤1．器材的安装与调整(1)先将光源(线状光源)、遮光筒依次放于光具座上，如图 1343 所示，调整光源的高度，使它发出的一束光沿着遮光筒的轴线把屏照亮。图 1343(2)将单缝和双缝安装在光具座上，使线状光源、单缝及双缝三者的中心位于遮光筒的轴线上，并注意使双缝与单缝相互平行，在遮光筒有光屏一端安装测量头，如图 1344 所示，调整分划板位置到分划板中心刻线位于光屏中央。图 13442．观察双缝干涉图样(1)调节单缝的位置，使单缝和双缝间距离保持在 5～10 cm，使缝相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上，这时通过测量头上的目镜观察干涉条纹，若干涉条纹不清晰，可通过遮光筒上的调节长杆轻轻拨动双缝，即可使干涉条纹清晰明亮。在屏上就会看到白光的双缝干涉图样。(2)将红色(或绿色)...
