实验:用双缝干涉测量光的波长
实验原理:
通过单缝的一束光线,经双缝形成一对相干光,互相叠加产生干涉现象。根据公式
可算出波长,d是双缝间距,L是双缝到屏的距离,Δx是相邻两条亮(暗)纹间隔,
λ是单色光的波长。
实验步骤:
1、取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮; 2、按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上; 3、用米尺测量双缝到屏的距离;
4、用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离;
在操作步骤(2)时还应注意使单缝和双缝间距为5-10cm,使单缝与双缝相互平行。 注意事项:
1、安装仪器的顺序:光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏。 2、双缝与单缝相互平行,且竖直放置。
3、光源、虑光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上。 4、若出现在光屏上的光很弱,由于不共轴所致。
5、若干涉条纹不清晰,与单缝和双缝是否平行有很大关系。
双缝干涉中计算波长的公式
双缝干涉中计算波长的公式:
根据公式可算出波长,d是双缝间距,L是双缝到屏的距离,Δx是相邻两条亮
(暗)纹间隔,λ是单色光的波长。 制约劈尖干涉条纹间距的因素:
劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图甲所示,将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入一极薄的垫片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如图乙所示。干涉条纹有如下特点: (1)任意一条亮条纹或暗条纹所在位置对应的薄膜厚度相等; (2)任意相邻亮奈纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。
光线在空气膜的上、下表面上反射,并发生干涉,从而形成干涉条纹。设空气膜顶角为
处为两相邻条纹,如图所示,则两处路程差分别为
。因为
,所以。设条纹间距为,则由几何关系得,
即在角很小时,有,则,可以看出,劈尖干涉中条纹宽度
取决于入射光波的波长和劈尖顶角大小