用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量頭、刻度尺。

測(cè)量頭的構(gòu)造及使用

如圖甲所示，測(cè)量頭通常有兩種，但都由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，分劃板會(huì)左右移動(dòng)。測(cè)量時(shí)，應(yīng)使分劃板的中心刻線與亮條紋的中心對(duì)齊，如圖乙，記下此時(shí)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(cè)量時(shí)，要測(cè)出n個(gè)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(shí)，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(cè)量出雙縫到屏的距離l。

(4)調(diào)節(jié)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線對(duì)齊第1條亮條紋的中心，記下手輪上的讀數(shù)a1；轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板向一側(cè)移動(dòng)，當(dāng)分劃板中心刻線與第n條亮條紋中心對(duì)齊時(shí)，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。