用双棱镜干涉测光波(20149)

1、 用双棱镜干涉用双棱镜干涉测光波波长测光波波长一、实验目的一、实验目的1掌握用双棱镜获得双光束干涉的方法，加掌握用双棱镜获得双光束干涉的方法，加深对干涉条件的理解；深对干涉条件的理解；2学会用双棱镜测定钠光的波长学会用双棱镜测定钠光的波长二、实验仪器和用具二、实验仪器和用具 光具座、单色光源光具座、单色光源(钠灯钠灯)、可调狭缝、双棱、可调狭缝、双棱镜、辅助透镜镜、辅助透镜(两片两片)、测微目镜、白屏、测微目镜、白屏实验目的、仪器实验目的、仪器光的干涉：如果两列频率相同、振动方向相同、相位光的干涉：如果两列频率相同、振动方向相同、相位差恒定的光波沿着几乎相同的方向传播，在两列光差恒定的光波沿着

2、几乎相同的方向传播，在两列光波重叠的区域，会出现在某些地方表现为加强，在波重叠的区域，会出现在某些地方表现为加强，在另一些地方表现为减弱另一些地方表现为减弱(甚至可能为零甚至可能为零)，这种现象，这种现象称为光的干涉称为光的干涉用双棱镜干涉测光波波长用双棱镜干涉测光波波长实验原理实验原理获取相干光的方法获取相干光的方法v图中AB是双棱镜，它的外形结构如右图所示，将一块平玻璃板的一个表面加工成两楔形板，端面与棱脊垂直，楔角 较小(一般小于1)从单色光源发出的光经透镜L会聚于狭缝S，使S成为具有较大亮度的线状光源从狭缝S发出的光，经双棱镜折射后，其波前被分割成两部分，形成两束光，就好像它们是由虚光

3、源S1和S2发出的一样，满足相干光源条件，因此在两束光的交叠区域P1P2内产生干涉当观察屏P离双棱镜足够远时，在屏上可观察到平行于狭缝S的、明暗相间的、等间距干涉条纹 因此，只要测出因此，只要测出 、d和和x，就可用式，就可用式(1)计算出计算出光波波长光波波长(1)dxddddv设两虚光源设两虚光源S1和和S2之间的距离为之间的距离为 ，虚光源所在，虚光源所在的平面的平面(近似地在光源狭缝近似地在光源狭缝S的平面内的平面内)到观察屏到观察屏P的的距离为距离为d，且，且 4 ，然后维持恒定沿光具座前后移动透镜然后维持恒定沿光具座前后移动透镜 ，就可以，就可以在在 的两个不同位置上从测微目镜中看

4、到两虚光源的两个不同位置上从测微目镜中看到两虚光源S1和和S2经透镜所成的实像经透镜所成的实像 和和 ，其中一组为放大的，其中一组为放大的实像，另一组为缩小的实像实像，另一组为缩小的实像 f Lf LL1S2Sv分别测得两放大像的间距d1和两缩小像的间距d2，则按下式即可求得两虚光源的间距 多测几次 ，取平均值：v (2) 12dd d d d v(4)用所测得的 、 、 值，代入式 ，求出光源的波长 v(5)计算波长测量值的标准不确定度xdddxd4注意事项注意事项(1)使用测微目镜时，首先要确定测微目镜读数装置的使用测微目镜时，首先要确定测微目镜读数装置的分格精度，要注意防止回程差，旋转读

5、数鼓轮时动分格精度，要注意防止回程差，旋转读数鼓轮时动作要平稳、缓慢，测量装置要保持稳定作要平稳、缓慢，测量装置要保持稳定 (2)在测量在测量d值时，因为狭缝平面和测微目镜的分划板值时，因为狭缝平面和测微目镜的分划板平面均不和光具座滑块的读数准线平面均不和光具座滑块的读数准线(支架中心支架中心)共面，共面，必须引入相应的修正必须引入相应的修正(例如，例如，GP一一78型光具座，狭型光具座，狭缝平面位置的修正量为缝平面位置的修正量为42.5 mm，MCU一一15型测微型测微目镜分划板平面的修正量为目镜分划板平面的修正量为27.0 mm)， 否则将引起否则将引起较大的系统误差较大的系统误差 (3)测量测量d1、d2时，由于透镜像差的影响，将引入较大时，由于透镜像差的影响，将引入较大误差，可在透镜，上加一直径约误差，可在透镜，上加一直径约1 cm的圆孔光阑的圆孔光阑(用黑纸用黑纸)以增加以增加d1、d2测量的精确度测量的精确度(可对比一下可对比一下加或不加光阑的测量结果加或不加光阑的测量结果)思考题思考题: 1双棱镜和光源之间为什么要放一狭缝双棱镜和光源之