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    1. 实验目的

  (1) 了解光波产生稳定干涉现象的条件.

  (2) 观察日光及单色光的双缝干涉图样.

  (3) 测定单色光的波长.

  2. 实验原理

  (1) 光通过双缝干涉仪上的单缝和双缝后,得到振动情况完全相同的光,它们在双缝后面的空间互相叠加,会发生干涉现象. 如果用单色光照射,在屏上会得到明暗相间的条纹; 如果用白光照射,可在屏上观察到彩色条纹.

  (2) 本实验要测单色光的波长,单色光通过双缝干涉后产生明暗相同的等间距直条纹,条纹的间距与相干光源的波长有关,设双缝宽d,双缝到屏间的距离为L,相干光源的波长为λ,则产生干涉图样中相邻两条亮(或暗)条纹之间
的距离Δx=λ,由此得:λ=,因此只要测得dL、Δx即可测得波长.

  相干光源的产生用“一分为二”的方法,用单缝取单色光,再通过双缝,单色光由滤光片获得.

  Δx的测量可用测量头完成,测量头由分划板、目镜、手轮等构成,通过测量头可清晰看到干涉条纹,分划板上中心有刻线,以此为标准,并根据手轮的读数可求得Δx,由于Δx较小,可测出几条亮(或暗)条纹的间距a,则相邻亮
条纹间的距离Δx=

  3. 实验器材:光具座、电源、光源、滤光片、单缝、双缝遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺

  4. 实验步骤

  (1) 将光源、单缝、遮光管、毛玻璃屏依次安放在光具座上.

  (2) 接好光源,打开开关,使灯丝正常发光.

  (3) 调节各器件的高度,使光源灯丝发出的一束光能沿轴线到达光屏.

  (4) 安装双缝,使双缝与单缝的缝平行,二者间距约5~10 cm.

  (5) 放上单缝,观察白光的干涉条纹.

  (6) 在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹.

  (7) 安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹.

  (8) 使分划板中心刻线对齐某条亮(或暗)条纹的中央,记下手轮上的读数a1转动手轮,使分划板中心刻线移动; 记下移动的条数n和移动后手轮的读数a2a1与a2的差即几条间距.

  (9) 用刻度尺测量双缝到光屏间距离Ld是已知的).

  (10) 重复测量、计算,求出波长的平均值.

  (11) 换用不同滤光片,重复实验.

  5. 注意事项

  (1) 实验时应调节各器件共轴,否则光线无法到达光屏.

  (2) 测量Δx时,分划板的刻线始终以条纹中央为准.

  (3) 双缝与单缝的缝应平行.

  (4) 在增强光的强度,应让一段直灯丝正对单缝.

    难点突破:

    1. 根据所测的几条条纹间距,求出相邻条纹间距: Δx =(n-1个间隔)

  2. 把所测的双缝间距d、双缝到屏的距离L及Δx代入: λ=即可求出波长.

  3. 换用不同的单色光,计算出不同色光的波长.

    例题3-48 用单色光做双缝干涉实验,下列说法正确的是(  )

     A.相邻干涉条纹之间的距离相等
     B.中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍
     C.屏与双缝之间的距离越小,则屏上条纹间距增大
     D.在实验装置不变的情况下,红光的条纹间距小与蓝光的条纹间距


    例题3-49 在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干涉条纹. 若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),这时(  )

     A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其他颜色的双缝干涉条纹消失
     B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其他颜色的干涉条纹依然存在
     C.任何颜色的干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮
     D.屏上无任何光亮



 

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