杨氏双缝干涉实验-wu经典.ppt
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杨⽒双缝⼲涉实验讲义杨⽒双缝⼲涉⼀、实验⽬的1、理解⼲涉的原理;2、掌握分波阵⾯法⼲涉的⽅法;3、掌握⼲涉的测量,并且利⽤⼲涉法测光的波长。
⼆、实验原理图1 杨⽒双缝⼲涉原理图杨⽒双缝⼲涉原理如图1所⽰,其中S为单缝,S1和S2为双缝,P为观察屏。
如果S 在S1和S2的中线上,则可以证明双缝⼲涉的光程差为式中,d为双缝间距,θ是衍射⾓,l是双缝⾄观察屏的间距。
当由⼲涉原理可得,相邻明纹或相邻暗纹的间距可以证明是相等的,为,因此,⽤厘⽶尺测出l,⽤测微⽬镜测双缝间距d和相邻条纹的间距Δx,计算可得光波的波长。
三、实验仪器1:钠灯(加圆孔光阑);2:透镜L1(f’=50mm);3:⼆维架(SZ-07);4:可调狭缝(SZ-27);5:透镜架(SZ-08);6:透镜L2(f’=150mm);7:双棱镜调节架(SZ-41);8:双缝;9:延伸架(SZ-09);10:测微⽬镜架(SZ-36);11:测微⽬镜(SZ-03)12、13、15:⼆维平移底座(SZ-02);14、16:升降调节座(SZ-03)图2 实验装置图四、实验内容及步骤1、参考图2安排实验光路,狭缝要铅直,并与双缝和测微⽬镜分划版的毫尺刻线平⾏。
双缝与⽬镜距离适当,以获得适于观测的⼲涉条纹。
2、调单缝、双缝,测微⽬镜平⾏且共轴,调节单缝的宽度,三者之间的间距,以便在⽬镜中能看到⼲涉条纹。
3、⽤测微⽬镜测量⼲涉条纹的间距△x以及双缝的间距d,⽤⽶尺测量双缝⾄⽬镜焦⾯的距离l,计算钠黄光的波长λ,并记录结果。
4、观察单缝宽度改变,三者间距改变时⼲涉条纹的变化,分析变化的原因。
五、实验数据及结果1、测钠光波长数据表次数△x(mm)d(mm)l(mm)(nm) 123注意:为减⼩测量误差,不直接测相邻条纹的间距△x,⽽要测n个条纹的间距再取平均值;另外由于测微⽬镜放⼤倍率为15倍,所以相邻条纹间距以及双缝间距的实际值应该为读数除以15。
2、测得钠光波长平均值:λ¯=钠黄光波长公认值(或称标准值):3、绝对误差△λ=|λ¯|=4、相对误差=(△λ/×100%=六、注意事项1、单缝、双缝、必须平⾏,且单缝在双缝的中线上。