用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測量光的波長
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.觀察雙縫干涉圖樣,掌握實(shí)驗(yàn)方法。
2.測量單色光的波長。
實(shí)驗(yàn)思路
相鄰兩條亮條紋的中心間距Δx與入射光波長λ,雙縫S1、S2間距d及雙縫與屏的距離l滿足的關(guān)系式為:Δx=λl/d,則λ=Δxd/l。據(jù)此可測算出光的波長。
實(shí)驗(yàn)器材
光具座、光源、學(xué)生電源、導(dǎo)線、透鏡、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭、刻度尺。
測量頭的構(gòu)造及使用
如圖甲所示,測量頭通常有兩種,但都由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成,轉(zhuǎn)動手輪,分劃板會左右移動。測量時,應(yīng)使分劃板的中心刻線與亮條紋的中心對齊,如圖乙,記下此時手輪上的讀數(shù)。
兩次讀數(shù)之差就表示這兩條亮條紋間的距離。實(shí)際測量時,要測出n個亮條紋間的距離a,再求出相鄰兩條亮條紋間的距離Δx=a/(n+1)。
實(shí)驗(yàn)步驟
1.如圖所示,安裝儀器(注:濾光片可裝在單縫前)
(1)將光源、透鏡、遮光筒、毛玻璃屏依次安裝在光具座上。
(2)打開光源,調(diào)節(jié)光源的高度和角度,使它發(fā)出的光束沿著遮光筒的軸線把屏照亮。
(3)放好單縫和雙縫。注意使單縫與雙縫相互平行,盡量使縫的中點(diǎn)位于遮光筒的軸線上。
2.觀察記錄與數(shù)據(jù)處理
(1)調(diào)節(jié)單縫與雙縫間距為5~10 cm時,觀察白光的雙縫干涉圖樣。
(2)在單縫和光源之間放上濾光片,觀察單色光的雙縫干涉圖樣。
(3)用刻度尺測量出雙縫到屏的距離l。
(4)調(diào)節(jié)測量頭,使分劃板中心刻線對齊第1條亮條紋的中心,記下手輪上的讀數(shù)a1;轉(zhuǎn)動手輪,使分劃板向一側(cè)移動,當(dāng)分劃板中心刻線與第n條亮條紋中心對齊時,記下手輪上的讀數(shù)a2。
(5)分別改變?yōu)V光片的顏色和雙縫的距離,觀察干涉條紋的變化,并求出相應(yīng)的波長。