用双缝干涉实验测量光的波长
实验目的
1.观察双缝干涉图样,掌握实验方法。
2.测量单色光的波长。
实验思路
相邻两条亮条纹的中心间距Δx与入射光波长λ,双缝S1、S2间距d及双缝与屏的距离l满足的关系式为:Δx=λl/d,则λ=Δxd/l。据此可测算出光的波长。
实验器材
光具座、光源、学生电源、导线、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺。
测量头的构造及使用
如图甲所示,测量头通常有两种,但都由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,分划板会左右移动。测量时,应使分划板的中心刻线与亮条纹的中心对齐,如图乙,记下此时手轮上的读数。
两次读数之差就表示这两条亮条纹间的距离。实际测量时,要测出n个亮条纹间的距离a,再求出相邻两条亮条纹间的距离Δx=a/(n 1)。
实验步骤
1.如图所示,安装仪器(注:滤光片可装在单缝前)
(1)将光源、透镜、遮光筒、毛玻璃屏依次安装在光具座上。
(2)打开光源,调节光源的高度和角度,使它发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮。
(3)放好单缝和双缝。注意使单缝与双缝相互平行,尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上。
2.观察记录与数据处理
(1)调节单缝与双缝间距为5~10 cm时,观察白光的双缝干涉图样。
(2)在单缝和光源之间放上滤光片,观察单色光的双缝干涉图样。
(3)用刻度尺测量出双缝到屏的距离l。
(4)调节测量头,使分划板中心刻线对齐第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,当分划板中心刻线与第n条亮条纹中心对齐时,记下手轮上的读数a2。
(5)分别改变滤光片的颜色和双缝的距离,观察干涉条纹的变化,并求出相应的波长。
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