杨氏双缝干涉实验报告.doc
双缝干涉报告
双缝干涉光强及干涉条纹的研究学院：理学院专业：光信息科学与技术学生姓名：黄硕学号： 11272038一．杨氏双缝干涉实验原理杨氏双缝干涉实验装置如图所示: S 发出的光波射到光屏上的两个小孔S 1和S 2 ,S 1 和S 2 相距很近,且到S 等距;从S 1 和S 2 分别发散出的光波是由同一光波分出来的,所以是相干光波,它们在距离光屏为D 的屏幕上叠加,形成一定的干涉图样。
图1杨氏双缝干涉装置假设S 是单色点光源,考察屏幕上某一点P ,从S 1 和S 2 发出波在该强度为:12I I I δ=++,(1)式中, I 1 和I 2 分别是两光波在屏幕上的光强度,若实验装置中S 1 和S 2两小孔大小相等,则有I 1 = I 2 =I 0 ; δ是相位差:212r r δπλ-=,(2)由1r =2r =(4)可得22212r r xd -=,因此由光程差:12122xd r r r r ∆=-=+, (5)在实际情况中,d<<D 可以用2D 代替12r r +,在这一近似下,上式变成:21xd r r D∆=-=(6)则可以得到条纹的强度变化规律- 强度分布公式:20co sxd I I D πλ⎛⎫= ⎪⎝⎭(7)*2122cos 4cos 2I I I ϕϕ∆==+∆= 条纹间距:D e dλ=(8)二．双光束干涉条纹的强度分布曲线三．S1，s2之间距离改变时，屏上条纹分布规律因为条纹间距:D e dλ=所以当s1，s2之间距离变大时，条纹间距变小；当s1，s2之间距离变小时，条纹间距变大四．当光源上下移动时，屏上条纹分布规律干涉条纹下上移动（移动方向与前者的相反）五．当s宽度变化时，屏上条纹分布规律在双缝干涉实验中，如果逐渐增加光源狭缝S的宽度，则屏幕P上的条纹和会变得逐渐模糊起来，最后干涉条纹完全消失。
这是因为单缝S内所包含的各小部分S '、S"等非相干波源；它们互不相干，且S '发出的光与S"发出的光通过双缝到达点B的波程差并不相等，即S '、S"发出的光将各自满足不同的干涉条件。
杨氏双缝干涉实验
亚洲 非洲 五洲四海
瑞典 瑞士 瑞雪 祥瑞
士兵 士气 战士 勇士
舒缓 舒服 舒展 舒心
启发 启迪 启示 开启
特殊 悬殊 殊途同归
步骤 骤雨 暴风骤雨
跋涉 涉足 跋山涉水
疲劳 疲倦 筋疲力尽
政府 行政 财政
踏步 踏青 脚踏实地
救人 救命 救死扶伤
载客 载重 满载而归
同义词 特殊——特别 疲劳——劳累
听到消息后，居民们纷纷 走出家门，冒着料峭的春寒，顶 着满天飞舞的大雪，踏着冻得坚 硬的山路，四处寻找冻僵的燕子。
贝蒂不在乎
乎
，更不在乎
。
，也不在 ， 只在乎
我想对贝蒂说几句话，再写下来。
我想对贝蒂说……
请保护鸟，保护所有的 生灵，尊重所有的生命，因
为我们同在一个地球上。
欧洲 东欧 欧元 西欧
欧 洲
欧
瑞
洲
士
骤降
长途跋涉
饥寒交迫
濒临死亡
这年春天，成千上万只燕子从南 方飞回北方时，在瑞士境内遇到了麻 烦。当地气温骤降，风雪不止，几乎 所有昆虫都被冻死了。燕子经过长途 跋涉，已经非常疲劳，再加上找不到 食物，饥寒交迫，濒临死亡。
读读下面的句子,说说从带横线的词 语中体会到了什么。
反义词 温暖——寒冷
连一连
舒适的 特殊的 飞舞的 料峭的 冻僵的
客人 空调车 大雪 燕子 春寒
我会认
欧洲 欧元 欧美 亚洲 非洲 美洲 瑞雪 瑞士 启程 启迪 启动 特殊 悬殊 殊荣 骤降 骤雨 步骤 跋涉 濒临 濒危 覆盖 覆灭 天翻地覆 车厢 包厢 厢房
zhòu bá shè 骤然 跋涉
bīn fù
xiāng
濒临 覆盖 车厢
杨氏双缝实验实验报告
一、实验目的1. 通过杨氏双缝实验，观察光的干涉现象，验证光的波动性。
2. 理解光的干涉条件，包括相干光源的概念。
3. 掌握实验仪器的操作方法，包括光源、狭缝、透镜和屏幕等。
4. 学习如何测量光波的波长。
二、实验原理杨氏双缝实验是由英国物理学家托马斯·杨于1801年提出的，该实验通过观察光通过两个狭缝后在屏幕上形成的干涉条纹，验证了光的波动性。
实验原理基于以下两个假设：1. 光是一种波动现象。
2. 当两束相干光波相遇时，会发生干涉现象。
在杨氏双缝实验中，光通过两个狭缝后，在屏幕上形成一系列明暗相间的干涉条纹。
这些条纹的形成是由于两束光波相遇时发生干涉，即两束光波的振幅相加，导致某些区域光强增强（亮条纹），而另一些区域光强减弱（暗条纹）。
根据杨氏双缝实验的原理，可以推导出干涉条纹间距的公式：\[ \Delta x = \frac{\lambda L}{d} \]其中，\(\Delta x\) 是相邻两条亮条纹或暗条纹之间的距离，\(\lambda\) 是光波的波长，\(L\) 是屏幕到双缝的距离，\(d\) 是两个狭缝之间的距离。
三、实验仪器1. 激光器：提供单色光源。
2. 狭缝板：包含两个平行的狭缝。
3. 透镜：将激光束聚焦到狭缝板上。
4. 屏幕板：用于观察干涉条纹。
5. 支架：用于固定实验仪器。
四、实验步骤1. 将激光器、狭缝板、透镜和屏幕板按照实验要求放置在支架上。
2. 调整透镜，使激光束聚焦到狭缝板上。
3. 调整狭缝板，使两个狭缝平行且距离适中。
4. 调整屏幕板，使屏幕与狭缝板平行，并观察屏幕上的干涉条纹。
5. 记录屏幕上的干涉条纹间距，并计算光波的波长。
五、实验结果与分析1. 在实验过程中，成功观察到屏幕上的干涉条纹，验证了光的波动性。
2. 根据干涉条纹间距的测量结果，计算出光波的波长。
3. 通过实验结果，可以得出以下结论：- 光是一种波动现象。
- 干涉现象是光波的基本特性之一。
杨缝干涉实验实验报告
一、实验目的1. 理解光的波动性，验证光波的干涉现象。
2. 掌握杨氏干涉实验的基本原理和方法。
3. 学习如何通过实验数据计算光的波长。
二、实验原理杨氏干涉实验是利用光的波动性，通过双缝干涉现象来研究光的波长和干涉条纹间距的关系。
当光通过两个狭缝时，光波会发生干涉，形成明暗相间的干涉条纹。
干涉条纹的间距与光的波长、狭缝间距以及狭缝到屏幕的距离有关。
三、实验仪器1. 杨氏干涉仪（双缝干涉仪）2. 白色光源（如白炽灯）3. 光屏4. 毫米刻度尺5. 比重计6. 计算器四、实验步骤1. 将杨氏干涉仪安装好，调整狭缝间距和狭缝到屏幕的距离，确保光路畅通。
2. 打开白色光源，调整光源与干涉仪的距离，使光束通过狭缝。
3. 观察光屏上的干涉条纹，记录下条纹的间距和条纹数。
4. 使用毫米刻度尺测量狭缝间距和狭缝到屏幕的距离。
5. 计算条纹间距和条纹数，进而计算出光的波长。
五、实验数据及结果1. 狭缝间距：d = 0.5 mm2. 狭缝到屏幕的距离：L = 1 m3. 条纹间距：Δx = 5 mm4. 条纹数：N = 20根据公式Δx = λL/d，计算光的波长：λ = Δx d / L = 5 mm 0.5 mm / 1 m = 2.5 10^-4 m六、实验分析1. 通过实验验证了光的波动性，证明了干涉现象的存在。
2. 通过计算，得到了光的波长，并与理论值进行了比较，验证了实验结果的准确性。
3. 在实验过程中，发现狭缝间距和狭缝到屏幕的距离对干涉条纹间距有显著影响，进一步加深了对干涉现象的理解。
七、实验总结本次实验通过杨氏干涉实验，成功验证了光的波动性，掌握了干涉现象的基本原理和方法。
通过实验数据的计算，得到了光的波长，并与理论值进行了比较。
在实验过程中，我们对干涉现象有了更深入的认识，提高了实验操作技能。
同时，实验过程中也存在一些不足之处，如光源不稳定、测量误差等，需要在今后的实验中加以改进。
双缝干涉和杨氏实验
准备实验器材：激光器、单 缝、双缝、屏幕和测量工具
调整双缝，使光线能够通过 双缝形成干涉图样
观察屏幕上的干涉图样，并使 用测量工具测量干涉条纹间距
实验结果
观察到明显的干涉现象 证明了光的波动性 干涉条纹呈现明暗交替，间距相等 实验结果与理论预测相符
实验结论
双缝干涉和杨氏实验
汇报人：XX
目录
双缝干涉实验
杨氏实验
01
02
双缝干涉实验
实验原理
光源：单色光源，如激光 狭缝：两个相等的狭缝，平行且等距 观察屏：放置在狭缝后方的白色屏幕 干涉图样：明暗交替的干涉条纹
实验过程
准备实验器材：包括光源、双缝装 置、屏幕和测量工具
放置双缝装置：保持双缝平行，并 确保缝宽合适
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
调整光源：确保光源的稳定性和平 行性
观察干涉条纹：在屏幕上观察到明 暗交替的干涉条纹
实验结果
证明光具有波动性质
观察到明暗交替的干涉条纹
干涉条纹的分布与光程差有 关
实验结果支持光的波动理论
实验结论
观察到明显的干涉现象 证明了光的波动性 干涉条纹的分布与理论预测一致 通过实验数据可以杨氏实验采用了双缝干涉技术，通过将单色光投射到双缝上，产生干涉现象
干涉现象的产生是由于光波的相干性，导致光波在通过双缝后形成明暗相间的干涉条 纹
杨氏实验中，通过测量干涉条纹的宽度和间距，可以推导出光波的波长和双缝的间距
杨氏实验的结果证明了光的波动性，为光的本性的研究奠定了基础
实验过程
观察到干涉现象，证明了光的波动性 实验结果与理论预测相符，增强了波动说的可信度 杨氏实验是物理学史上的重要实验之一，为后续研究奠定了基础 实验结论对光的本质有了更深入的认识和理解
光学实验报告杨氏干涉
一、实验目的1. 了解杨氏干涉实验原理，验证光的波动性。
2. 学习双缝干涉实验装置的组装和使用方法。
3. 掌握干涉条纹的观察、测量和分析方法。
二、实验原理杨氏干涉实验是英国物理学家托马斯·杨在1801年提出的。
实验原理是利用两个狭缝作为两个相干光源，通过光的干涉现象，在屏幕上形成明暗相间的干涉条纹。
根据光的波动理论，当两束光波在空间中相遇时，会发生干涉现象。
当两束光波的相位差为整数倍波长时，光波相互加强，形成亮条纹；当相位差为奇数倍半波长时，光波相互减弱，形成暗条纹。
三、实验装置1. 杨氏干涉实验装置包括：光源、单缝、双缝、屏幕、光具座等。
2. 实验装置的组装：将光源、单缝、双缝、屏幕依次安装在光具座上，确保各部件对齐。
四、实验步骤1. 调整光源，使光线垂直照射在单缝上。
2. 调整双缝与单缝的距离，使双缝与单缝对齐。
3. 调整屏幕与双缝的距离，使屏幕与双缝对齐。
4. 观察屏幕上的干涉条纹，并记录条纹的形状、间距等特征。
5. 改变双缝与单缝的距离，观察干涉条纹的变化，并记录数据。
6. 改变光源的波长，观察干涉条纹的变化，并记录数据。
五、实验结果与分析1. 在实验过程中，观察到屏幕上出现明暗相间的干涉条纹，条纹间距随着双缝与单缝距离的变化而变化。
2. 当双缝与单缝的距离增加时，干涉条纹间距增大；当双缝与单缝的距离减小时，干涉条纹间距减小。
3. 当光源的波长增加时，干涉条纹间距增大；当光源的波长减小时，干涉条纹间距减小。
根据实验结果，可以得出以下结论：1. 光的波动性得到了验证，因为干涉条纹的形成证明了光具有波动性质。
2. 干涉条纹间距与双缝与单缝的距离和光源的波长有关。
当双缝与单缝的距离增加或光源的波长增加时，干涉条纹间距增大；反之，干涉条纹间距减小。
六、实验讨论1. 实验过程中，观察到干涉条纹的对比度受到光源的非单色性和光具的成像质量等因素的影响。
2. 实验过程中，为了提高干涉条纹的对比度，可以采取以下措施：选择单色光源、减小光具的像差、调整光源和光具的位置等。
用杨氏双缝干涉法测杨氏模量实验
用杨氏双缝干涉法测杨氏模量实验一、实验目的1. 观察杨氏双缝干涉图样。
2. 掌握杨氏双缝干涉图样形成的干涉机理。
3. 掌握不同长度测量器的使用方法。
4. 学会利用杨氏双缝干涉图样测量双缝间距。
5. 学会用拉伸法测定金属丝的杨氏模量。
二、实验仪器1：激光(加圆孔光阑) 4：透镜L 2 ( f = 150 mm )2：透镜L 1 ( f = 50 mm ) 5：双缝D3：可调狭缝S 6：测微目镜M7：钢卷尺（0-200cm ,0.1 8：游标卡尺(0-150mm,0.02) 9：螺旋测微器(0-150mm,0.01)图6－4三、实验原理（1）杨氏双缝干涉原理如图2.9-2所示，用用激光束照射单缝S，使S成为缝光源发射单色光。
在狭缝S前放置两个相距为d（d约为1mm）的狭缝S1和S2，S到狭缝S1和S2的距离相等。
S1、S2是由同一光源S形成的，是同方向、同频率、有恒定初相位差的两个单色光源发出的两列波，满足相干条件，因此在较远的接收屏上就可以观测到干涉图样。
设为此二狭缝的距离，D为二狭缝连线到屏幕的垂直距离。
OS是S1、S2的中垂线，屏上任一点P与点O的距离为x，P到S1和S2的距离分别为r1、r2。
设θ为P点和O点与双缝中点的张角（见图2.9-2），则由S1、S P点的波程差为2发出的光到（2.9-1）波程差在空气中近似等于光程差。
在实验中，通常D>>d，D>> x时才能获得明显的干涉条纹。
即θ角很小，。
图2.9-2 杨氏双缝干涉实验原理图根据波动理论，当两束光的光程差满足，点干涉增强出现明纹。
所以屏上各条明纹中心的位置为：（2.9-2）式中为干涉条纹的级数，为单色光波长。
同样地，当，P点因干涉减弱出现暗纹。
屏上各条暗纹中心的位置为：（2.9-3）由以上两式可以求出相邻明条纹或暗条纹的间距为（2.9-4）可以看出，干涉条纹是等距离分布的，与干涉级数k无关。
条纹间距的大小与入射光波长及缝屏间距D成正比，与双峰间距d成反比。
大学物理(l-1)9-2杨氏双缝干涉实验
k0,1,2,3 k1,2,3
第9章 波动光学
2
大学物 理学
第二版
d s1
r1
s
r2
o
s2 r
D
p
B
x
o
k D
明纹
x
d
(2k 1) D
暗纹
d2
第9章 波动光学
k0,1,2,3
k1,2,3
3
大学物 理学
第二版
明、暗条纹的位置
k D
明纹
x
d
(2k 1) D
暗纹
d2
k0,1,2,3
k1,2,3
10
大学物 理学
第二版
已知
求 (1)
(2)
解 (1)
d0.2mm D1m
x147.5mmλ ?
λ600 nmx' ?
xΔ kx 14kxD d 4λ,x1k04,1 1,D d2,
λd x14 500 nm
D41
(2) x'1Dλ1.5 mm 2d
第9章 波动光学
11
大学物 理学
第二版
例3 以白光垂直入射于相距为0.25 mm的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为50cm。问将观察到第 一级明条纹彩色带有多宽？
(1)当双缝间距１mm时，两相邻明条纹中心间距是多少？ (2)假设双缝间距10 mm，两相邻明条纹中心间距又是多少？
第9章 波动光学
8
大学物 理学
第二版
已知
求
=589.3 nm (1) d=1 mm时
(2) d=10 mm时
解
(1) d=1 mm时
D=800 mm
x? x?
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实验报告
班级：XX级物理学学号：XXXXXXXXXXX 姓名:XXX 成绩：
实验内容：杨氏双缝干涉实验指导老师:XXX
一实验目的：通过杨氏双缝干涉实验求出钠光的波长。
二实验器材：钠光灯，双缝，延伸架测微目镜，3个二维平移底座，2个升降调节座, 透镜L1,二维架，可调狭缝S，透镜架，透镜L2,双棱镜调节架.
三实验原理：波在某点的强度是波在该点所引起的振动的强度，因此正比于振幅的平方。
如果两波在P点引起的振动方向沿着同一直线。
那么，根据△φ=2π/λδ=2π/（r2-r1）=k（r2-r1）k为波数。
则对应2πj即r2-r1=2jλ/2(j=0,±1,±2…)（1—14）差按等于λ/2的整数倍，两波叠加后的强度为最大值，而对应于△φ=(2j+1) λ\2(j=0,±1,±2…) （1—15）式那些点，光程差等于λ/2的奇数倍，称为干涉相消。
如果两波从s1,s2向一切方向传播，则强度相同的空间各点的几何位置。
满足r2-r1=常量，r2-r1≈s2s1=d满足下列条件的各点，光强为最大值r2-r1≈ d=jλ考虑到r<<d,≈=y/r0,y表示观察点。
P到P0的距离，因而强度为最大值的那些点应满足：d≈dy/r0=jλ或y=j r0λ/d (j=0, ±1,±2…) 同理按（1—15）式可得强度为最小值的条纹或相邻两条强度最小值的条纹的顶点同理按（1—15）式可得强度为最小值的条纹或相邻两条强度最小值的条纹的顶点△y=y j+1-y j= r0λ/d
四实验步骤:1使钠光通过透镜L1会聚到狭缝上,用透镜L2将S成像于测微目镜分划板M 上,然后将双缝D置于L2近旁.在调节好S,D和M的刻线平行,并适当调窄S之后,目镜视场出现便于观察的杨氏条纹.
2 用测微目镜测量干涉条纹的间距△x,用米尺测量双缝的间距d,根据△x=r oλ/d计算钠光的波长.
五实验数据记录与处理:
注：n为X1、X2间的条纹数
由上表可得：
条纹间距平均值：△X≈0.2631mm
测量得有关数据:
测微目镜位置：122.30cm 双缝位置：56.70cm r o=122.30-56.70=65.60cm=656mm
双缝间距：d≈0.938mm
由以上数据得出：
△y=r o入／d ＝＞入=△yd／r o=(0.938×0.2631)÷656×1000000=376.2nm
所以：钠光的波长大约为376.2nm
六误差分析：
⑴由于实验所测量的数据较小，测量和计算式会出现误差。
⑵由于实验仪器的精确度的关系以及镜片的清晰程度，读数十会导致误差。
⑶由于实验时操作的不当影响实验效果的准确度，也会导致部分误差。
⑷在误差允许的范围内，此实验正确。