双缝干涉实验的研究
量子力学中的双缝干涉实验解析

量子力学中的双缝干涉实验解析量子力学是研究微观世界的物理学分支,它描述了微观粒子的行为。
量子力学中的双缝干涉实验是一种经典实验,通过实验可以展示物质波的特性以及波粒二象性。
本文将对量子力学中的双缝干涉实验进行详细解析,并探讨其中的原理和应用。
双缝干涉实验以托马斯·杨的名字命名,是为了解释光的干涉现象而设计的。
在实验中,一束光通过一个狭缝后,会形成一个光波,然后这个光波通过两个紧挨着的狭缝进一步展开。
当光通过这两个狭缝后,它们会在屏幕上形成一个干涉图案,这是由于光波的走儿差造成的。
值得注意的是,双缝干涉实验不仅仅适用于光,对于任何具有波粒二象性的粒子,比如电子、中子等,同样适用。
这种波粒二象性指的是微观粒子既可以表现出粒子的特性,也可以表现出波的特性。
双缝干涉实验正是通过观察微观粒子的干涉图案,揭示了这种奇特的性质。
在双缝干涉实验中,每个狭缝相当于一个波源,两个狭缝的波源之间产生的干涉现象就叫做干涉。
干涉图案的形成可以用波的叠加原理来解释。
当两个波的振幅同相时,它们会发生叠加,形成一个更大的振幅;而当两个波的振幅反相时,它们会相互抵消,形成一个更小的振幅。
这种叠加和抵消导致了干涉图案的出现。
双缝干涉实验的结果通常会出现明暗相间的条纹,这些条纹被称为干涉条纹。
在干涉图案的中央位置,亮度最大;而随着距离中央位置的增加,亮度逐渐减小,最终呈现出暗区。
这种干涉条纹的出现表明了波粒二象性的存在,同时也表明微观粒子的行为不完全符合经典物理学的规律。
干涉图案的形成并不仅仅是波的传播问题,还与粒子的统计性质有关。
根据量子力学的描述,粒子的运动可以用波函数来描述,波函数的平方值表示粒子在不同位置出现的概率。
在双缝干涉实验中,粒子的波函数既可以通过一个缝洞传播,也可以通过双缝洞传播。
当粒子通过两个缝洞传播时,它们的波函数相互干涉,最终形成干涉图案。
双缝干涉实验的应用十分广泛。
首先,它为量子力学的发展提供了有力支持。
杨氏双缝干涉实验研究

杨氏双缝干涉实验研究杨氏双缝干涉实验是一项经典的物理实验,它的研究对于我们理解光的性质和波粒二象性具有重要意义。
本文将从实验原理、实验装置以及实验结果等方面进行探讨,希望能够为读者带来一些启发和思考。
首先,让我们来了解一下杨氏双缝干涉实验的原理。
该实验利用光的波动性质,通过两个非常接近的狭缝让光通过,然后在屏幕上产生干涉条纹。
这些干涉条纹是由光的波动性质引起的,当两束光波相遇时,它们会相互干涉,形成明暗交替的条纹。
为了进行这个实验,我们需要一些实验装置。
首先是光源,可以使用激光或者单色光源。
然后需要一个屏幕,可以是一个白色的墙壁或者一个特制的屏幕。
在屏幕上,我们需要制造两个非常接近的狭缝,这可以通过在一块透明材料上刻上两个狭缝实现。
最后,我们需要一个接收器,用来记录干涉条纹。
在实验中,我们将光源放置在一定距离处,让光通过两个狭缝后,投射到屏幕上。
当光通过狭缝后,会形成两个圆形波前,这两个波前在屏幕上相遇并干涉,形成一系列明暗交替的条纹。
这些条纹的间距和亮度与狭缝之间的距离、光的波长等因素有关。
通过观察和记录这些条纹,我们可以研究光的波动性质和干涉现象。
实验结果显示,干涉条纹的间距与狭缝之间的距离成反比。
当狭缝之间的距离越小,条纹间距越大。
这是因为当狭缝之间的距离减小时,光波的相位差增大,从而导致干涉条纹的间距增大。
另外,干涉条纹的亮度也与光的波长有关,波长越短,条纹越亮。
通过杨氏双缝干涉实验,我们可以得出一个重要的结论,即光既具有波动性又具有粒子性。
在实验中,光通过狭缝后形成波前并发生干涉,这表明光具有波动性。
而当我们使用单光子源进行实验时,我们同样可以观察到干涉现象,这说明光也具有粒子性。
这种波粒二象性的存在,是量子物理学的基础之一,也是我们对光和其他粒子行为的理解的基础。
杨氏双缝干涉实验的研究不仅对于物理学的发展有重要意义,也对其他领域有一定的影响。
例如,在光学领域,我们可以利用干涉现象来制造干涉仪、干涉滤光片等光学元件。
双缝干涉实验解析

双缝干涉实验解析双缝干涉实验是物理学中一个经典的实验,通过光的干涉现象展示了波粒二象性的特性。
本文将从实验原理、实验装置和实验结果三个方面进行解析。
实验原理双缝干涉实验的原理基于光的波动性质和干涉现象。
当光通过两个缝隙同时传播时,形成了两组出射光线。
当两组光线到达屏幕时,它们会相互干涉,产生明暗相间的干涉条纹。
实验装置双缝干涉实验需要以下装置:一个光源,如激光器或单色光源,一个具有两个缝隙的狭缝板,以及一个屏幕。
光源发出的光经过狭缝板后,形成两组光线,分别经过不同的缝隙,并最终在屏幕上形成干涉条纹。
实验结果双缝干涉实验的结果展示了明暗相间的干涉条纹。
在中央区域,也称为中央最大位置,光线经过双缝后相干叠加,并形成最亮的条纹。
两条单缝的旁边是各级别的暗条纹,形成了清晰的干涉图案。
干涉条纹的间距和亮度与波长、缝隙宽度和光源之间的关系密切相关。
当波长增大或缝隙宽度变窄时,干涉条纹间距会变大。
而当波长减小或缝隙宽度变宽时,干涉条纹间距会变小。
光源的亮度则影响到干涉条纹的明暗程度,光源越亮,干涉条纹越明亮。
实验分析双缝干涉实验是研究光的波动性质的关键实验之一。
通过该实验,我们可以观察到光的波动现象和波动的干涉现象。
实验结果表明了光既有波动性,又有粒子性,这与光的波粒二象性理论相一致。
双缝干涉实验也是其他领域的研究中常用的实验。
例如,在材料科学中,利用双缝干涉实验来研究材料的晶体结构。
在光学仪器中,使用双缝干涉实验来校准仪器和测量距离。
通过对干涉现象的深入研究,我们可以更好地理解光的特性并应用于实际的科学研究和技术开发中。
总结双缝干涉实验是一种经典的物理实验,通过观察光的干涉现象展示了波粒二象性。
实验原理基于光的波动性质,并利用光的干涉特性形成明暗相间的干涉条纹。
实验装置包括光源、狭缝板和屏幕。
实验结果展示了干涉条纹的形成和特点,与波长、缝隙宽度和光源亮度有关。
通过双缝干涉实验,我们能更好地理解光的波动特性,并将其应用于各个领域的科学研究和技术发展中。
光的干涉干涉现象及双缝干涉的研究

光的干涉干涉现象及双缝干涉的研究光的干涉现象及双缝干涉的研究光的干涉是光学中一种重要的现象,它揭示了光的波动性质。
其中,双缝干涉是干涉现象中最经典的实验,通过解释双缝干涉现象,我们可以深入了解光波的性质以及光的传播规律。
在进行双缝干涉实验时,我们需要一束单色光照射到一个具有两个细缝的屏幕上,根据海森伯不确定性原理,我们可以得到具有确定位置的光子处于相干态,以波动的形式传播。
当光波穿过两个细缝后,在屏幕的另一侧会产生干涉现象。
双缝干涉的本质是两个波源发出的光波相互干涉。
在干涉图样中,我们可以观察到一系列明暗相间的干涉条纹。
明纹和暗纹的分布规律可以通过干涉公式解释:明纹出现在两个波源处于同相位的位置,暗纹则出现在两个波源处于反相位的位置。
这种明暗交替的条纹分布形成了干涉图案。
双缝干涉实验引出了许多有趣的现象和应用。
通过增加光源的强度或调节光的波长,我们可以改变干涉图样的条纹间距和亮度。
这一现象使得我们可以通过干涉测量光波的波长和光源的强度,为光学领域的研究提供了有力工具。
双缝干涉还引发了对光的粒子性和波动性的深入讨论。
作为一种波动现象,双缝干涉可以被解释为光波的干涉叠加效应。
但是,当我们使用非常弱的光源时,我们会观察到一个奇特的现象:光子呈现出离散的撞击痕迹。
这种现象实验证明了光的粒子性质,即光同时具备粒子和波动性。
双缝干涉也被广泛应用于科学研究和工程实践中。
在光学仪器中,通过控制光的干涉现象,我们可以实现基于干涉的测量和显示技术,如干涉仪、干涉计等。
这些仪器在光学领域和其他科学领域的研究中发挥着重要作用。
尽管双缝干涉现象已经得到了广泛的研究和应用,但干涉理论的深入研究仍然是一个持续的课题。
例如,当干涉光波在空间中传播时,它们可能会受到其它效应的影响,如衍射、散射等。
这些效应可能会引起干涉图样的变形和扩展,对干涉实验的结果产生影响。
因此,在研究和应用干涉现象时,我们需要考虑这些额外的因素,以获得准确的实验结果。
探索量子力学的双缝干涉实验

探索量子力学的双缝干涉实验引言:量子力学双缝干涉实验是一种重要的实验,它揭示了量子粒子的波粒二象性。
这个实验起初是根据光的干涉实验而发展起来的,后来被应用于探究微观尺度的粒子,如电子,中子和原子等的行为。
本文将详细解读量子力学的双缝干涉实验,包括实验的准备、过程、应用以及其他专业角度的讨论。
一、定律解读:量子力学的重要定律之一就是波粒二象性,它表明微观粒子既可以表现出粒子的特性,又可以表现出波的特性。
这一定律被量子力学的创始人之一路易斯·德布罗意在1924年首次提出。
根据德布罗意的假设,任何一个物质粒子都可以被描述为波动方程。
与传统的波动理论不同,德布罗意波的波长是与粒子的动量相关的,即λ = h / p,其中λ为德布罗意波的波长,h为普朗克常数,p为粒子的动量。
双缝干涉实验是基于以上定律进行的实验,通过在光路中设置两个狭缝(即双缝),观察通过双缝的光的干涉现象,可以揭示量子粒子的波粒二象性。
二、实验准备:1. 实验材料准备:a. 光源:可以使用一束激光器或单色光源。
b. 光学元件:以保证光的单色性和平行性,例如凸透镜、反射镜等。
c. 双缝装置:在光路中设置两个连续的缝状物体,如两个狭缝导向光。
d. 探测器:用于测量光的强度或记录光的干涉图案。
e. 科学仪器:如光束分裂器、干涉计等。
2. 实验环境准备:实验环境应尽量降低干扰,并保持稳定性,以确保实验结果的准确性。
通常需要使用黑暗室、空气透过性良好的实验室,以及温度、湿度等因素稳定的环境。
三、实验过程:1. 光源辐射:将光源的光辐射通过光学元件进行准直,以保证光的单色性和平行性。
例如,可以使用凸透镜使光线平行。
2. 光通过双缝:将准直后的光通过双缝,光将通过缝隙边缘的衍射现象产生整组圆的光纹。
3. 干涉图案观察:使用探测器探测光通过双缝后的干涉图案,通常使用干涉计或摄像机进行记录,以获得精确的结果。
4. 结果分析:对观察到的干涉图案进行定量分析,并结合波动理论和粒子特性的量子力学模型,来解释干涉图案的形成机制。
量子力学中的双缝干涉实验

量子力学中的双缝干涉实验量子力学是现代物理学的重要分支之一,它揭示了微观世界的奇妙现象和规律。
在量子力学中,双缝干涉实验是一个经典而又有趣的实验,用于展示波粒二象性以及概率性的特点。
本文将介绍双缝干涉实验的原理、实验装置以及实验结果的解释。
一、实验原理双缝干涉实验是基于波粒二象性的观念进行的,它展示了微粒既可以表现为粒子,也可以表现为波动的特性。
实验装置包括一个屏幕、两个紧密并排的狭缝和一个光源。
当光源发出的光通过两个狭缝,并照射到屏幕上时,会产生一组干涉条纹。
根据量子力学的描述,粒子的行为可以用波函数来描述,而波函数的平方表示了在某一点测量到这个粒子的概率。
在双缝干涉实验中,光源发出的光被看作是一个粒子流,每一个粒子都会通过两个狭缝之一,然后在屏幕上形成干涉条纹,这是粒子波函数相干叠加的结果。
二、实验装置双缝干涉实验所需的实验装置相对简单。
一个经典的实验装置包括一个光源、两个狭缝、一个屏幕和一些测量工具。
1. 光源:可以使用激光、白炽灯等发光源作为实验中的光源。
重要的是确保光源发出的光是单色的,并且具有稳定的强度。
2. 狭缝:两个狭缝通常是由物理或光学目镜制成的。
它们应该非常接近并且平行于彼此,以确保通过每个狭缝的光具有相同的波长和相干性。
3. 屏幕:屏幕通常是一个底片或像素块,用于接收通过两个狭缝的光,并形成干涉条纹。
屏幕应该放置在足够远的距离上,以确保观察到清晰的条纹。
4. 测量工具:可以使用光强测量器或摄像机等工具来记录和分析干涉条纹的强度和分布。
三、实验结果解释在双缝干涉实验中,我们观察到的干涉条纹是由波函数的相干叠加产生的结果。
当两个波函数到达干涉区域时,它们会相互干涉,形成交替的亮暗条纹。
在某些区域,两个波函数处于同相位并且在干涉区域产生增强。
而在其他区域,两个波函数处于反相位并且相互抵消,形成了暗条纹。
通过观察和测量这些条纹的分布和强度,我们可以了解到波函数的性质以及光粒子在狭缝中的位置分布。
光的双缝干涉实验实验方法

光的双缝干涉实验实验方法
光的双缝干涉实验是一种经典的物理实验,它可以用来研究光的波动性质。
这个实验的基本原理是,当光通过两个狭缝时,会形成一系列干涉条纹,这些条纹的位置和亮度可以用来研究光的波动性质。
实验方法如下:
1. 准备实验器材:双缝装置、光源、屏幕、尺子等。
2. 将双缝装置放置在光源和屏幕之间,调整双缝的间距和宽度,使其适合实验需要。
3. 打开光源,让光通过双缝,照射到屏幕上。
此时,屏幕上会出现一系列干涉条纹。
4. 用尺子测量干涉条纹的间距和宽度,记录下来。
5. 改变光源的波长或双缝的间距和宽度,再次进行实验,记录下新的干涉条纹数据。
6. 根据实验数据,计算出光的波长和双缝的间距,验证光的波动性质。
需要注意的是,在进行实验时,要保证实验环境的稳定性,避免外界干扰。
同时,要注意实验器材的精度和准确性,以保证实验结果的可靠性。
光的双缝干涉实验是一种简单而有趣的实验,它不仅可以用来研究光的波动性质,还可以用来研究其他波动现象。
通过这个实验,我们可以更深入地了解光的本质和物理规律,为我们的科学研究和生活带来更多的启示和帮助。
探究双缝干涉的特点实验报告单

探究双缝干涉的特点实验报告单1. 实验目的探究双缝干涉实验的特点和规律。
2. 实验器材- 一块有双缝的干涉板- 一台光源- 一张屏幕- 一支尺子- 一支测量工具(如卡尺或游标卡尺)3. 实验步骤1. 将干涉板平放在桌面上。
2. 将光源置于干涉板的一侧,使光通过双缝。
3. 在干涉板另一侧的屏幕上观察到明暗条纹。
4. 使用尺子或测量工具测量相邻两个亮纹的距离,并记录下来。
5. 改变光源位置,观察明暗条纹的变化,并记录下来。
4. 实验结果根据实验步骤所记录的明暗条纹的距离和变化情况,总结以下实验结果:- 当双缝间距相对较大时,明暗条纹之间的距离较大,条纹较宽。
- 当双缝间距相对较小时,明暗条纹之间的距离较小,条纹较窄。
5. 实验分析实验结果表明,双缝干涉现象的特点如下:- 双缝间距越大,干涉条纹越宽。
这是因为光波通过双缝后,在屏幕上产生干涉,双缝间距越大,干涉程度越明显,条纹间距也就越大。
- 双缝间距越小,干涉条纹越窄。
这是因为双缝间距越小,干涉程度越微弱,条纹间距也就越小。
6. 结论通过本实验可以得出以下结论:- 双缝干涉是一种光学现象,当光波通过两个紧密排列的缝隙时,会在屏幕上产生干涉现象。
- 双缝干涉的特点是,双缝间距越大,产生的干涉条纹越宽,双缝间距越小,产生的干涉条纹越窄。
7. 实验注意事项在进行本实验时,需要注意以下事项:- 确保光源稳定,避免发生光源抖动或移动的情况。
- 使用精确的测量工具进行测量,以确保结果的准确性。
8. 参考资料无。
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本科毕业论文(设计)题目:双缝干涉实验的研究学生:王晓敏学号: ************ 学院:物理与电子科学学院专业:物理学入学时间: 2010 年 9 月 13 日指导教师:屈奎职称:讲师完成日期: 2014 年 5 月 12 日诚信承诺我谨在此承诺:本人所写的毕业论文《双缝干涉实验的研究》均系本人独立完成,没有抄袭行为,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,若有不实,后果由本人承担。
承诺人(签名):年月日双缝干涉实验的研究摘要:通过简单的方法和常用的材料分别设计制作出适合于实验室测量用和教室演示用双缝干涉实验器材。
介绍了光源的选择和双缝的制作,并对刻线的不同情况对干涉图像的影响进行了图示说明。
关键词:双缝干涉;自制器材;波长;Study of the Double-slit Interference ExperimentAbstract: A method and a simple design commonly used materials are suitable for laboratory measurements and classroom presentations with double-slit interference experiment equipment. Select the source and describes the production of double-slit, and the different situations engraved lines on interference images were illustrated.Key words: double-slit interference; homemade equipment; wavelength目录1 引言 (1)2 双缝干涉实验的自制器材介绍 (1)2.1 针对实验室的双缝干涉自制器材的设计 (1)2.2 针对教室演示用的双缝干涉自制器材设计 (2)3 相关说明和注意事项 (3)3.1 光源的要求 (3)3.2 双缝的制作 (3)3.2.1 为什么选择在平面镜上刻双缝 (3)3.2.2 双缝间距的选择 (4)3.2.3 双缝刻线的要求 (4)4 用自制双缝干涉器材测量He-Ne激光的波长 (7)5 结束 (8)参考文献 (8)致谢 (8)1 引言杨氏双缝干涉实验无可辩驳地证明了光的波动性[1],是光学发展历史上里程碑式的实验,无论在高中还是在大学物理课程里都是重点讲授的内容。
但笔者发现,关于这部分内容的实验演示器材大多不方便携带,且观测时需用显微目镜,一次只能一个人看,不适用于教室演示。
所以导致在高中物理课堂上涉及到双缝干涉内容时几乎都是理论讲述而没有实验演示。
对这样一个直观性很强非常适合演示的内容,仅有理论讲述很让人遗憾,也不利于学生的理解。
制作出材料简单、方便携带而且演示效果理想的双缝干涉实验器材是一件很有意义的事情。
笔者在这方面进行了尝试。
2 双缝干涉实验的自制器材介绍笔者针对适合于实验室测量用和适合于教室演示用的器材分别进行了设计。
适合于实验室用的器材可以用来开展学生实验,有一定的测量精度而且易于定量测量。
适合于教室演示的器材制作容易,非常便于携带,操作简单,且演示效果好,可以让全班同学同时观看。
2.1 针对实验室的双缝干涉自制器材的设计一般实验室都配有光学导轨和光具座,现在He-Ne激光器也成为一些实验室的标准配备。
利用这些现成的器材就可以组建一个双缝干涉实验仪。
首先要找一个平面镜,大小以能够夹在弹性镜架内为准。
在平面镜的镀银面上刻两条平行且紧邻的细缝,作为产生干涉的双缝,如图1所示。
图1 刻有双缝的平面镜将He-Ne激光器作为光源放在导轨的一端,后面放上刻好狭缝的平面镜,然后再放上用来接收干涉图像的光屏,如图2所示。
图2 实验室双缝干涉器材的摆放调整各器材的位置和高度,使激光器的光点打在双缝上,通过移动光屛的远近得到效果最好的双缝干涉图像。
实际得到的干涉图像如图3所示。
图3 自制双缝干涉器材的干涉图像2.2 针对教室演示用的双缝干涉自制器材设计对于在教室演示的器材一般要求要便于携带,演示效果尽量能够同时为全体同学所见,由于主要用来演示,对测量的精度要求不高。
针对实验室的自制器材由于导轨太重不适用于教室演示。
利用生活中常见的东西:鞋盒,激光灯,平面镜,胶带,首先在鞋盒上开一个比平面镜稍小的孔,然后将刻有双缝的平面镜用胶带固定在鞋盒上。
如图4所示。
图4 在鞋盒上固定刻有双缝的平面镜在另一个鞋盒的相同高度上置入一个激光灯,只要将两个鞋盒前后放置,使激光灯所发的激光能够打在平明镜的双缝上,就可在前方接收到干涉图像,为了演示效果明显,可以选择教室的白墙作为接收屏幕,同时需将教室的窗帘拉上,尽量创造一个暗环境,实际放置情形和演示效果如图5所示。
图5 教室演示用自制双缝干涉装置和演示效果3 相关说明和注意事项3.1 光源的要求双缝干涉的光源所发的光要求必须是相干光[2],且光源的亮度越高演示效果越好,较暗的光会导致观察不到干涉图像或效果较差。
日常使用的普通光源如日光灯、白炽灯是无法满足要求的。
所以本实验所用的是具有高相干性和高亮度的激光灯,即使没有专业的He-Ne激光器,也可以用市面上常见的小型二极管激光灯,很容易买到,而且价格便宜。
3.2 双缝的制作3.2.1 为什么选择在平面镜上刻双缝双缝干涉实验的关键一步是得到两个平行且紧邻的细缝,双缝周围是不能透光的。
而平面镜的镀银面本身是不透光的,而且比较容易刻缝,只要用较薄的刀片及直尺配合就可以在其上刻出平行且紧邻的细缝,所以平面镜是制作双缝的较好选择。
如果实在找不到平面镜也可以用锡箔纸代替,但是锡箔纸容易变形,操作起来没有平面镜方便。
3.2.2 双缝间距的选择如果是在教室内演示,演示器材可以放置在讲台上,将对面的白墙作为屏幕,白墙和讲台的距离大概在3m 左右。
如果要让全班同学都能看到干涉的图像,则干涉亮纹之间的间距至少等于3mm 。
图6 双缝干涉原理图6为双缝干涉的光路图[3]。
图中d 为双缝间距,D 为缝到屏幕的距离,o 点为光线直线传播时与屏幕的交点,x 为屏幕上考察点距o 点的距离。
如果x 处为干涉亮光,则应满足[4]:λk Dx d= (1) 则亮纹间距x ∆满足: dD x λ=∆ (2) 所以有:xD d ∆=λ (3) 如果d 越小,则根据(2)式,相应的条纹间距越大,越容易观测。
如果取D=3m ,mm x 3=∆,波长取为He-Ne 激光器所发出的红光波长nm 8.632=λ。
将这些参数代入(3)式中,可得到所需的双缝间距d=0.63mm ,所以在平面镜上所刻双缝的间距不能大于0.63mm 。
3.2.3 双缝刻线的要求要想得到理想的干涉图像,要求双缝要平行,粗细一致。
用薄刀片在平面镜上刻缝时,虽然肉眼看起来刻出的狭缝都一样,但在显微镜下能够看出刻痕的差别。
图7是在移测显微镜下观测刻痕时的情景。
图7 在移测显微镜下观测刻痕笔者发现,实际刻痕与理想情况相比主要有三种不同。
(1)刻线有缺口刻线的一条或两条有缺口,导致两缝的光通量不一样,产生的干涉图像不清晰。
图8左侧为显微镜下观察到的刻痕情况,右侧为对应的干涉图像。
图8 刻线有缺口时的情况(2)两刻线粗细不同如果两条刻线的粗细程度不一致,也会导致干涉图像不理想,这种情况如图9所示。
图9 刻线粗细程度不一致时的情况(3)刻线有断裂如图10所示,左侧显示的是有的地方没有被刻到而使刻线不连续,这种情况对应的干涉图像如图10右侧所示。
图10 刻线有断裂时的情况(4)正常的刻线及对应干涉图像 如图11所示,左侧显示的是正常的刻线情况,两刻线粗细均匀,刻线没有断裂也没有缺口,对应的干涉图像如右侧显示,图像清晰对称,亮度均匀。
图11正常的刻线及对应干涉图像4 用自制双缝干涉器材测量He-Ne 激光的波长针对实验室的自制双缝干涉实验器材可以用来测量光源的波长。
选取He-Ne 激光器作为光源,按图2在导轨上摆放实验器材,调节激光器使所发光线平行于导轨,调节弹性镜架使平面镜垂直于激光并且使激光能够均匀打在双缝上,用测微目镜取代光屏,进行相应的调节以能够从测微目镜中看清干涉图像。
从导轨上读出双缝到测微目镜分划板之间的距离D ;通过测微目镜读出8条明条纹的位置;利用移侧显微镜读出双缝间距d 。
相应的数据如表1所示。
D198.5cm d 0.529mmmm x i / 1x 2x 3x 4x 5x 6x 7x 8x177.737 175.435 173.053 170.768 168.187 165.904 163.786 160.888表1 测He-Ne 激光波长的相关测量数据利用逐差法[5]求出明纹间距x ∆,过程如下: mm x x x x x x x x x 389.24484736251=⨯-+-+-+-=∆ 根据(2)式,可得:D x d ∆=λ (4) 将相关数据代入(4)式中,得到He-Ne 激光波长nm 6.636=λ,He-Ne 激光波长的公认值是632.8nm ,可算出相对误差为:5 结束通过简单的方法和常用的材料分别设计制作出适合于实验室测量用和教室演示用双缝干涉实验器材。
可以为高中物理相关课程的讲授提供直观形象的教学器具,对提高教学质量,培养学生兴趣有一定的积极作用。
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其中遇到了许多困难,但在老师和同学的帮助下都顺利解决了。
在我进图书馆查阅资料时,图书馆的老师对我提供了帮助与支持,在进行实验时我的室友也帮助了我,在这里我要尤其感谢我的指导老师—屈奎老师,他对我进行了无私的指导和帮助,不厌其烦的帮助论文的修改和改进。
在此我向帮助过我的老师和同学表示衷心的感谢﹗感谢这篇论文所涉及的各位学者。
由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师和学友批评指正。