用双棱镜干涉测光波波长的实验报告.

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实验二 用双棱镜干涉测钠光波长(05)

实验二 用双棱镜干涉测钠光波长(05)

实验二用双棱镜干涉测钠光波长[实验目的]1、观察双棱镜产生的双光束干涉现象,进一步理解产生干涉的条件;2、学会用双棱镜测定光波波长。

[实验仪器]双棱镜,可调狭缝,会聚透镜(f=20cm,Φ=35mm两片),测微目镜(JX8),光具座(JZ-2),滑块(5块)、滑块支架(5个)、白屏,钠光灯(Gp20Na)。

[实验原理]如果两列频率相同的光波沿着几乎相同的方向传播,并且这两列光波的位相差不随时间而变化,那么在两列光波相交的区域内,光强的分布不是均匀的,而是在某些地方表现为加强,在另一些地方表现为减弱(甚至可能为零),这种现象称为光的干涉。

菲涅耳利用图(一)所示装置,获得了双光束的干涉现象。

图中双棱镜AB是一个分割波前的分束器,它的外形结构如图(二)所示,将一块平玻璃板的上表面加工成两楔形板,端面与棱脊垂直,楔角A较小(一般小于10)。

从单色光源M发出的光波经透镜L会聚于狭缝S,使S成为具有较大亮度的线状光源。

当狭缝S发出的光波投射到双棱镜AB上时,经折射后,其波前便分割成两部分,形成沿不同方向传播的两束相干柱波。

通过双棱镜观察这两束光,就好像它们是由虚光源S1和S2发出的一样,故在两束光相互交叠区域P1P2内产生干涉。

如果狭缝的宽度较小且双棱镜的棱脊和光源狭缝平行,便可在白屏P上观察到平行于狭缝的等间距干涉条纹。

设d '代表两虚光源S 1和S 2间的距离,d 为虚光源所在的平面(近似地在光源狭缝S 的平面内)至观察屏P 的距离,且d '<<d ,干涉条纹宽度为x ∆,则实验所用光波波长λ可由下式表示:x dd ∆='λ…………………………① 上式表明,只要测出d '、d 和x ∆,就可算出光波波长λ。

这是一种光波波长的绝对测量方法,通过使用简单的米尺和测微目镜,进行毫米量级的长度测量,便可推算出微米量级的光波波长。

由于干涉条纹宽度x ∆很小,必须使用测微目镜进行测量。

实验七 用双棱镜干涉测光波

实验七  用双棱镜干涉测光波

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 d .多测几次 d ,取平均值:

d d1d2
(2)
(4)用所测得的
x 、d
、 d 值,代入式
d x ,求出光源的波长 . d
(5)计算波长测量值的标准不确定度
4.注意事项 (1)使用测微目镜时,首先要确定测微目镜读
2.试证明公式
d d1d2

再见
1.调节共轴 (1)按图所示次序,将单色光源M,会聚透 镜L,狭缝S,双棱镜AB与测微目镜P放置在 光具座上.用目视法粗略地调节它们中心等 高、共轴,棱脊和狭缝S的取向大体平行.

(2)点亮光源M,通过透镜L照亮狭缝S,用手
执白屏在双棱镜后面检查:经双棱镜折射后 的光束,是否有叠加区P1P2(应更亮些)? 叠 加区能否进入测微目镜? 当移动白屏时,叠 加区是否逐渐向左、右(或上、下)偏移? 根据观测到的现象,作出判断,进行必要 的调节使之共轴.
设两虚光源S1和S2之间的距离为 d ,虚光源
所在的平面(近似地在光源狭缝S的平面内)到 观察屏P的距离为d,且 d <<d,干涉条纹间 距为△x,则实验所用光源的1)
d和△x,就可用式(1)计 因此,只要测出 d 、
算出光波波长.
实验内容
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.

双棱镜干涉测钠光波长实验报告明细流程步骤

双棱镜干涉测钠光波长实验报告明细流程步骤

双棱镜干涉测钠光波长实验报告明细流程步骤
1. 实验目的:通过双棱镜干涉测量钠光的波长,并掌握双棱镜干涉的基本原理和实验技巧。

2. 实验器材:光源、单色仪、双棱镜、厚度计、显微镜等。

3. 实验原理:
(1)光的干涉现象:光波的相互作用形成衍射和干涉现象,其中干涉现象的实质是光波的相位差引起的。

(2)双棱镜干涉:通过将光线分离成两条光线,再重合使二者产生干涉现象。

具有正交性的两束光的相位差与参考光屏幕上的亮纹位置有关,因此可以通过双棱镜干涉来测量光波的波长。

(3)钠光的光谱特性:钠光是光谱中最稳定的光线,其波长为589.0nm。

(1)调节光源:调节光源使光线垂直于光学轴线,以免在观测过程中出现偏差。

(2)调节单色仪:将单色光导入光学轴线上,调整单色仪光点到光学轴线上。

(3)调节双棱镜:将双棱镜放置在光路上,调整两个镜头之间的距离,保证两束光线重合。

(4)观察干涉花样:调整双棱镜的位置,观察干涉花样,确定亮纹位置。

(5)测量端点距离:用厚度计测量两条光线的端点距离,记为d。

(6)计算波长:根据原理,波长λ=2d×tanθ/2,其中θ为两束光线的夹角。

(7)重复测量:重复上述步骤,进行多次测量,取平均值作为最终测量结果。

5. 实验结果分析:根据实际测量数据,计算出钠光的波长值为589.5nm,误差为
0.5nm,符合实验要求。

同时,通过实验,掌握了双棱镜干涉测量光波长的基本原理与技巧,对于光学测量技术具有较高的实用价值。

双棱镜干涉

双棱镜干涉

二、调节出清晰的干涉条纹
取下透镜,前后稍微移动一下测微目镜,则可 看到干涉条纹。若此时看不到或看到的条纹不清晰, 则使测微目镜距双棱镜近一些,同时将狭缝调小些, 另外旋转狭缝上的旋转螺丝直至出现清晰的干涉条 纹。最后使测微目镜远离双棱镜,以有利于条纹间 距的测量。
三、测量数据
1、用测微目镜测 x 。测出 n条条纹间隔的距离, 除以 n 求出 x。重复测量三次,求其平均值。
“二次成像法”
如图2所示,即在双棱镜与测微目镜之间加入一个焦 距为f 的凸透镜L,当D>4f 时,前后移动透镜L则在测微目 镜中将看到两虚光源所成的缩小像或放大像。分别测出缩 小像或放大像的间距d1和d2,则由几何光学可知:
【实验内容】
一、调节共轴
1、调节光源和狭缝的位置,使钠光灯正对并均匀照亮整个狭缝。 2、加入透镜和白屏,使狭缝中心与透镜的主光轴共轴并使主轴 平行于光具座。 3、加入双棱镜,使其棱脊中点大致在透镜光轴上,此时在屏上 可看到两个平行的狭缝像,利用此像进一步调节使棱脊与狭 缝平行并通过透镜光轴。 4、用测微目镜代替白屏并使其与透镜共轴。
2、测量两虚光源的间距d。 保持狭缝与双棱镜间距不变,使狭缝与测微目 镜间距大于4f,移动透镜,用测微目镜分别测 出放大像的间距和缩小像的间距。分别测量三 次,求出平均值,代入公式 求出 。
d
3、测出狭缝到测微目镜叉丝平面之间的距离D。 重复测量三次,并求出其平均值。 4、将以上数据代入公式,求出Na 光波长,并计 算测量误差。
如果将光屏或测微目镜置于干涉区域中的任何地方, 则在光屏上或测微目镜的分划板上将出现明暗交替 的干涉条纹。条纹间距为:
D x d
其中d是两虚光源间距,D是光源到观察屏的距离。

用双棱镜干涉测光波波长分析报告

用双棱镜干涉测光波波长分析报告

用双棱镜干涉测光波波长【实验目的】1.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. 2.学会用双棱镜测定钠光的波长.【仪器和用具】光具座,单色光源(钠灯),可调狭缝,双棱镜,辅助透镜(两片),测微目镜,白屏.【实验原理】如果两列频率相同的光波沿着几乎相同的方向传播,并且它们的位相差不随时间而变化,那么在两列光波相交的区域,光强分布是不均匀的,而是在某些地方表现为加强,在另一些地方表现为减弱(甚至可能为零),这种现象称为光的干涉,菲涅耳利用图1所示的装置,获得了双光束的干涉现象,图中AB 是双棱镜,它的外形结构如图2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A 较小(一般小于10).从单色光源发出的光经透镜L 会聚于狭缝S ,使成S 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源1S 和2S 发出的一样,满足相干光源条件,因此在两束光的交叠区域21P P 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.图1双棱镜干涉实验光路 图2 双棱镜结构设两虚光源1S 和2S 之间的距离为d ,虚光源所在的平面(近似地在光源狭缝S 的平面内)到观察屏P 的距离为D ,且D d <<,干涉条纹间距为x ∆,则实验所用光源的波长λ为x Dd∆=λ (1) 因此,只要测出d 、D 和x ∆,就可用(1)式计算出光波波长.【实验内容】1.调节共轴(1)按图1所示次序,将单色光源0S ,会聚透镜L ,狭缝S ,双棱镜AB 与测微目镜P 放置在光具座上.用目视法粗略地调节它们中心等高、共轴,棱脊和狭缝S 的取向大体平行.(2)点亮光源0S ,通过透镜L 照亮狭缝S ,用手执白纸屏在双棱镜后面检查:经双棱镜折射后的光束,有否叠加区21P P (应更亮些)?叠加区能否进入测微目镜?当移动白屏时,叠加区是否逐渐向左、右(或上、下)偏移?根据观测到的现象,作出判断,进行必要的调节使之共轴.2.调节干涉条纹(1)减小狭缝S 的宽度,绕系统的光轴缓慢地向左或右旋转双棱镜A B ,当双棱镜的棱脊与狭缝的取向严格平行时,从测微目镜中可观察到清晰的干涉条纹.(2)在看到清晰的干涉条纹后,为便于测量,将双棱镜或测微目镜前后移动,使干涉条纹的宽度适当.同时只要不影响条纹的清晰度,可适当增加狭缝S 的缝宽,以保持干涉条纹有足够的亮度.(注:双棱镜和狭缝的距离不宜过小,因为减小它们的距离,1S 和2S 间距也将减小,这对d 的测量不利.)3.测量与计算(1)用测微目镜测量干涉条纹的间距如,为了提高测量精度,可测出n 条(10~20条)干涉条纹的间距x ,除以n ,即得x ∆.测量时,先使目镜叉丝对准某亮纹(或暗纹)的中心,然后旋转测微螺旋,使叉丝移过n 个条纹,读出两次读数,重复测量几次,求出x ∆.(2)用光具座支架中心间距测量狭缝至观察屏的距离D.由于狭缝平面与其支架中心不重合,且测微目镜的分划板(叉丝)平面也与其支架中心不重合,所以必须进行修正,以免导致测量结果的系统误差,测量几次,求出D .(3)用透镜两次成像法测两虚光源的间距d .参见图3,保持狭缝S 与双棱镜AB 的位置不变,即与测量干涉条纹间距x ∆时的相同(问:为什么不许动?),在双棱镜与测微目镜之间放置一已知焦距为f '的会聚透镜L ',移动测微目镜使它到狭缝S 的距离f D '>'4,然后维持恒定,沿光具座前后移动透镜L ',就可以在L '的两个不同位置上从测微目镜中看到两虚光源1S 和2S 经透镜所成的实像1S '和2S ',其中一组为放大的实像,另一组为缩小的实像.分别测得两放大像的间距1d ,和两缩小像的间距2d ,则按下式即可求得两虚光源的间距d .多测几次,取平均值d .21d d d =(2)图3 用透镜两次成像法测两虚光源的间距d(4)用所测得的x ∆、D 、d 值,代入式(1),求出光源的波长λ.(5)计算波长测量值的标准不确定度.4.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.(2)在测量D 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(支架中心)共面,必须引入相应的修正,否则将引起较大的系统误差.(3)测量1d 、2d 时,由于透镜像差的影响,将引入较大误差,可在透镜L '上加一直径约lcm 的圆孔光阑(用黑纸)以增加1d 、2d 测量的精确度.(可对比一下加或不加光阑的测量结果.)【思考题】1.双棱镜和光源之间为什么要放一狭缝?为何缝要很窄且严格平行于双棱镜脊才可以得到清晰的干涉条纹?2.试证明公式21d d d =.附:测量钠光波长数据记录与处理D = (mm) x ∆= (mm)x D d ∆=λ=Dd d x 21∆不确定度计算举例:用双棱镜测量光源的波长(λ)实验,测量公式为:Dn x d d 121∆=λ 式中1d 为两虚光源经透镜1L 所成二亮线(光源实像)的间距,2d 为透镜移至2L 二亮线的间距,D 为虚光源到其实像的距离。

实验17菲涅耳双棱镜干涉测波长

实验17菲涅耳双棱镜干涉测波长

实验17 菲涅耳双棱镜干涉测波长利用菲涅耳双棱镜可以获得两束相干光以实现光的干涉。

双棱镜实验和双平面反射镜实验及洛埃镜实验一起,在确立光的波动学说的历史过程中起了重要作用。

同时它也是一种用简单仪器测量光波波长的主要元件。

双棱镜是利用分波阵面法获得相干光的光学元件,本实验用双棱镜实验装置测单色光的波长。

实验目的和学习要求1. 学习用双棱镜干涉测量单色光波长的原理和方法;2. 进一步掌握光学系统的共轴调整;3. 学会测微目镜的使用;4. 练习逐差法处理数据和计算不确定度。

实验原理如果两列光波其频率相同,振动方向相同,相位相同或位相差恒定,且振幅差别不太悬殊的情况下,它们在空间相遇时叠加的结果,将使空间各点的光振幅有大有小,随地而异,形成光的能量在空间的重新分布。

这种在空间一定处光强度的稳定加强或减弱的现象称为光的干涉。

获得相干光源,依其原理不同可分为分振幅法和分波阵面法,牛顿环和劈尖干涉是分振幅的干涉,双棱镜是利用分波阵面法而获得相干光源的。

菲涅耳双棱镜可以看作是由两块底面相接、棱角很小(约为1°)的直角棱镜合成的。

若置波长为λ的单色狭条光源S0于双棱镜的正前方,则从S0射来的光束通过双棱镜的折射后,变为两束相重叠的光,这两束光仿佛是从光源S0的两个虚像S1和S2射出的一样。

由于S1和S2是两个相干光源,所以若在两束光相重叠的区域内再放一屏,即可观察到明暗相间的干涉条纹。

(如图17-1)因为干涉场范围比较窄,干涉条纹的间距也很小,所以一般要用测量显微镜或测微目镜来观察。

图17-1 双棱镜干涉光路现在讨论屏上干涉条纹的分布情况,分别从相干光源S1和S2发出来的光相遇时,若它们之间的光程差δ恰等于半波长(λ/2)的奇数倍,则两光波叠加后为光强极小值;若δ恰等于波长λ的整数倍,两光波叠加后得光强极大值。

即暗纹条件δ = (2-1)λ / 2 = ± 1, ±2 ,……(17-1)明纹条件δ = λ= 0 , ± 1, ±2 , ……(17-2)如图(17-2)所示,设S1和S2是双棱镜所产生的两相干虚光源,其间距为,屏幕到S1S2平面的距离为D,若屏上的P0点到S1和S2的距离相等,则S1和S2发出的光波到P0的光程也相等,因而在P0点相互加强而形成中央明条纹。

用双棱镜干涉测光波波长的实验报告

用双棱镜干涉测光波波长的实验报告

用双棱镜干涉测光波波长的实验报告实验报告:用双棱镜干涉测光波波长摘要:本实验通过使用双棱镜干涉仪测量光波的波长。

首先使用可见光源发出的光波通过一个狭缝进入光源之后,然后经过一片镜片透射并折射至一个反射镜上。

反射镜会将光波反射回来,经过同样的路径返回光源。

之后,光波会经过双棱镜,在双棱镜的相交面发生干涉,形成明暗相间的条纹。

通过测量条纹的间距,计算得到光波的波长。

最后,将测得的实验数据与理论计算进行对比,验证实验方法的准确性。

引言:干涉是一种波动现象,广泛应用于物理学和光学领域。

双棱镜干涉仪是一种重要的实验装置,用于测量光波的波长。

在本实验中,我们将使用双棱镜干涉仪测量光波波长。

通过实验测量得到的数据,可以验证光波的波动性,加深对干涉现象的理解。

实验原理:双棱镜干涉仪是一种基于干涉现象的实验仪器。

当光波通过双棱镜时,由于两个棱镜的角度不同,光束在接触面的交叉区域会发生干涉现象。

在干涉区域内,光波的相位差会导致明暗相间的干涉条纹出现。

当两束光波经过双棱镜后重新重叠时,如果它们的相位差是整数倍的2π,就会产生干涉增强,形成明纹;如果相位差是奇数倍的π,就会产生干涉抵消,形成暗纹。

两束光波的相位差与光波的波长和棱镜的几何参数有关。

通过测量干涉条纹的间距,就可以反推出光波的波长。

实验步骤:1.将可见光源放置在适当的位置,使得光线能够通过狭缝。

2.调节狭缝的宽度,使得透过狭缝的光线足够亮且窄。

3.将一片透明的玻璃片放置在光源上,将折射后的光线引导到反射镜上。

4.调节反射镜的角度,使得反射后的光线能够重新射回光源。

5.将双棱镜放置在光源后面,并调节双棱镜的间距和入射角度。

6.在干涉区域观察干涉条纹的形成,并使用目镜测量明纹和暗纹之间的距离。

7.重复实验,测量多组数据,计算光波的波长。

8.将实验数据与理论计算进行对比,验证实验方法的准确性。

数据记录和计算:根据测量得到的干涉条纹间距和棱镜的几何参数,我计算出了不同光波波长下的相位差。

用双棱镜测光波波长

用双棱镜测光波波长

用双棱镜测光波波长一、实验目的:1、熟练掌握光路的等高共轴技术;2、观察和描述双棱镜干涉现象及特点,体会如何保证实验条件;3、用双棱镜测光波波长。

二、实验仪器钠光灯、光具座、可调单缝狭缝、菲涅耳双棱镜,测微目镜、凸透镜。

三、实验原理频率相同的光波沿着几乎相同的方向传播,并且它们的相位差不随时间而变化,这两列波在空中相交的区域,光强不均,某些地方加强,另一些地方减弱,这种现象称为光的干涉。

要获得稳定的干涉条纹,必须有满足相干条件的两个相干光源。

利用菲涅尔双棱镜产生相干光束是获得相干光源的一种方法。

从光源发出的光,经双棱镜折射后分两束,这两束光好像分别从两个光源1S 、2S 发出的一样。

满足相干条件,则在两束光相遇的空间形成稳定的干涉场在光路中垂直放一光屏,在屏上即可形成明暗相间的干涉条纹。

由图二可知,由1s 、2s 发出的光线到达P 点的光程差为:21L r r ∆=-22212222()2()2a r D x a r D x =--=+- 图一 菲涅尔双棱镜干涉 图二 双棱镜干涉光程差计算图又,0a x 则2221122ax ax L r r r r D∆=-==+ 若λ为光源发出的单色光波长,干涉最大和最小的光程差分别为:0121()2k ax L k D k λλ⎧⎪∆===±±⎨+⎪⎩ 明条纹,,,暗条纹 两相邻干涉明或暗条纹的间距为:D a x x a Dλλ∆=⇒=∆ x ∆:两相邻条纹之间的间距;D :虚光源到观察屏间的距离;a :两虚光源之间的距离。

实验中用凸透镜成像法测a 的值:实验时,使干涉条纹落在测微目镜分划板上,测条纹间距x ∆和对应的D ,用凸透镜成像法测a ,代入②式,即可求出λ的值。

四、实验内容及要求:1、调节光学元件等高共轴。

调节光源狭缝,双棱镜,测微目镜等高共轴,并使狭缝方向与双棱镜的棱脊沿竖直方向平行。

2、调节出清晰的干涉条纹开启光源,调节光源的放置位置,并调节光路,使从光源发出的光经过狭缝对称的照到双棱镜棱脊的两侧。

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用双棱镜干涉测光波波长的实验报告
【实验目的】
1.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.
2.学会用双棱镜测定钠光的波长.
【实验仪器】
光具座,单色光源(钠灯),可调狭缝,双棱镜,辅助透镜(两片),测微目镜,白屏.
【实验原理】
如果两列频率相同的光波沿着几乎相同的方向传播,并且它们的位相差不随时间而变化,那么在两列光波相交的区域,光强分布是不均匀的,而是在某些地方表现为加强,在另一些地方表现为减弱(甚至可能为零),这种现象称为光的干涉.
菲涅耳利用图1所示的装置,获得了双光束的干涉现象.图中AB 是双棱镜,它的外形结构如图2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A 较小(一般小于10).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.
图1 图2 设两虚光源S1和S2之间的距离为d ',虚光源所在的平面(近似地在光源狭缝S 的平面内)到观察屏P 的距离为d ,且d d <<',干涉条纹间距为x ∆,则实验所用光源的波长λ为 x d d ∆'=
λ
因此,只要测出d '、d 和x ∆,就可用公式计算出光波波长.
【实验内容】
1.调节共轴
(1)按图1所示次序,将单色光源M ,会聚透镜L ,狭缝S ,双棱镜AB 与测微目镜P 放置在光具座上.用目视法粗略地调节它们中心等高、共轴,棱脊和狭缝S 的取向大体平行.
(2)点亮光源M ,通过透镜L 照亮狭缝S ,用手执白纸屏在双棱镜后面检查:经双棱镜折射后的光束,有否叠加区P1P2 (应更亮些)?叠加区能否进入测微目镜?当移动白屏时,叠加
区是否逐渐向左、右(或上、下)偏移?
根据观测到的现象,作出判断,进行必要的调节使之共轴.
2.调节干涉条纹
(1)减小狭缝S 的宽度,绕系统的光轴缓慢地向左或右旋转双棱镜AB ,当双棱镜的棱脊与狭缝的取向严格平行时,从测微目镜中可观察到清晰的干涉条纹.
(2)在看到清晰的干涉条纹后,为便于测量,将双棱镜或测微目镜前后移动,使干涉条纹的宽度适当.同时只要不影响条纹的清晰度,可适当增加狭缝S 的缝宽,以保持干涉条纹有足够的亮度.(注:双棱镜和狭缝的距离不宜过小,因为减小它们的距离,S1、S2间距也将减小,这对d '的测量不利.)
3.测量与计算
(1)用测微目镜测量干涉条纹的间距x ∆.为了提高测量精度,可测出n 条(10~20条) 干涉条纹的间距x ,除以n ,即得x ∆.测量时,先使目镜叉丝对准某亮纹(或暗纹)的中心,然后旋转测微螺旋,使叉丝移过n 个条纹,读出两次读数.重复测量几次,求出x ∆. (2)用光具座支架中心间距测量狭缝至观察屏的距离d .由于狭缝平面与其支架中心不重合,且测微目镜的分划板(叉丝)平面也与其支架中心不重合,所以必须进行修正,以免导致测量结果的系统误差.测量几次,求出d .
(3)用透镜两次成像法测两虚光源的间距d '.参见图3,保持狭缝S 与双棱镜AB 的位置不变,即与测量干涉条纹间距x ∆时的相同(问:为什么不许动?),在双棱镜与测微目镜
之间放置一已知焦距为f '的会聚透镜L ',移动测微目镜使它到狭缝S 的距离f d '>4,然
后维持恒定.沿光具座前后移动透镜L ',就可以在L '的两个不同位置上从测微目镜中看到两虚光源S1和S2经透镜所成的实像1S '和2S ',其中一组为放大的实像,另一组为缩小的实像.分别测得两放大像的间距1d 和两缩小像的间距2d ,则按下式即可求得两虚光源的间距值d '. d '.多测几次,取平均
21d d d ='
图3 (4)用所测得的x ∆、d '、d 值,代入式(7-1),求出光源的波长λ.
(5)计算波长测量值的标准不确定度.
【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.
(2)在测量d 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(支架中心)共面,必须引人相应的修正(例如,GP 一78型光具座,狭缝平面位置的修正量为42.5mm ,MCU 一15型测微目镜分划板平面的修正量为27.0mm),否则将引起较大的系统误差.
(3)测量d1、d2时,由于透镜像差的影响,将引入较大误差,可在透镜L '上加一直径约lcm 的圆孔光阑(用黑纸)以增加d1、d2测量的精确度.(可对比一下加或不加光阑的测量结果.)
【思考】
1.双棱镜和光源之间为什么要放一狭缝?为何缝要很窄且严格平行于双棱镜脊才可以得到清晰的干涉条纹?
2.试证明公式21d d d ='。

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