大学物理实验丨利用钢尺测量激光的波长

合集下载

2025高考物理考点测试训练 考点75 实验二十 用双缝干涉实验测量光的波长

2025高考物理考点测试训练  考点75 实验二十 用双缝干涉实验测量光的波长

考点75实验二十用双缝干涉实验测量光的波长强基固本对点练1.如图甲所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将实验仪器按要求安装在光具座

上,并选用缝间距d=0.20mm的双缝屏.从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离L=700mm.然后,接通电源使光源正常工作.

(1)已知测量头上主尺的最小刻度是毫米,副尺游标尺为20分度,某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐,如图乙所示,此时测量头上主尺和副尺的示数如图丙所示,此示数为__________mm;接着再转动手轮,使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐,测得A、B条纹间的距离x=8.40mm.则经滤光片射向双缝的色光的波长λ=__________(用题目中所给字母写出表达式),利用上述测量结果,经计算可得波长λ=__________m(保留两位有效数字).

(2)另一同学按实验装置安装好仪器后,观察到光的干涉现象效果很好,若他对实验装置进行了调整后,在像屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加,则该调整可能是__________.A.仅增加光源与滤光片间的距离B.仅增加单缝与双缝间的距离C.仅将单缝与双缝的位置互换D.仅将红色滤光片换成绿色滤光片2.某实验小组使用如下图甲的装置测量某激光的波长.用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板,双缝间的宽度d=0.36mm.激光经过双缝后投射到光屏中的条纹如图乙所示.

(1)由刻度尺读出A、B两亮纹中心间的距离x=______mm.(2)通过激光测距仪测量出双缝到光屏间的距离L=3.6m,已知λd=ΔxL(Δx为相邻两亮条纹间的距离),则该激光的波长λ=________m.(结果保留三位有效数字)(3)如果在同样装置和参数下用绿色激光重新实验,相邻亮纹中心间距会______(填“变大”“变小”或“不变”).3.[2024·辽宁省县级重点高中协作体模拟]在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,将

高考物理实验-用双缝干涉测光的波长

高考物理实验-用双缝干涉测光的波长

用双缝干涉测光的波长知识元用双缝干涉测光的波长知识讲解一、实验目的观察干涉图样,测定光的波长.二、实验原理双缝干涉中相邻两条明(暗)条纹间的距离△x与波长λ、双缝间距离d及双缝到屏的距离L 满足△x=λ.因此,只要测出△x、d和L,即可求出波长λ.三、实验器材双缝干涉仪(包括光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头)、刻度尺.四、实验步骤1.观察双缝干涉图样①将光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如图所示.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5~10cm.⑤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.2.测定单色光的波长(1)安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹.(2)使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央,记下手轮上的读数a1,转动手轮,使分划板中心刻线移动,记下移动的条纹数n和移动后手轮的读数a2,a1与a2之差即n条亮纹的间距.(3)用刻度尺测量双缝到光屏间距离l(d是已知的).(4)重复测量、计算,求出波长的平均值.(5)换用不同滤光片,重复实验测量其他单色光的波长.五、注意事项1.安装器材时,注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上,并使单缝、双缝平行且竖直.2.光源灯丝最好为线状灯丝,并与单缝平行且靠近.3.调节的基本依据是:照在屏上的光很弱,主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头、遮光筒不共轴所致,干涉条纹不清晰的主要原因是单缝与双缝不平行.4.光波波长很短,△x、l的测量对波长λ的影响很大,l用毫米刻度尺测量,△x利用测量头测量.可测多条亮纹间距再求△x,采用多次测量求λ的平均值法,可减小误差.例题精讲用双缝干涉测光的波长例1.在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将所用器材按要求安装在如图甲所示的光具座上,然后接通电源使光源正常工作。

光的波长测量实验

光的波长测量实验

光的波长测量实验光是一种电磁波,具有波动性质,其在空间传播时会形成不同波长的光束。

而测量光的波长对于许多领域都具有重要意义,尤其是在物理学、光学和通信领域。

本文将介绍一种常用的光的波长测量实验方法。

实验材料与仪器在进行光的波长测量实验时,需要准备以下材料与仪器:1. 激光器:用于产生单色光束的光源。

2. 分光仪:用于将光分成不同波长的光束。

3. 干涉仪:用于测量光的干涉现象。

4. 探测器:用于接收、测量光的强度。

实验步骤1. 准备工作:将激光器与分光仪进行连接,并调整激光器的工作模式以产生单色光束。

同时,将干涉仪与探测器连接好。

2. 测量背景光:在实验开始前,关闭激光器,并将探测器置于实验环境中,记录下背景光的强度。

3. 单色光测量:打开激光器,调整分光仪使得光束通过并分成不同波长的光束。

将其中一个光束引入干涉仪并调整干涉仪使得光束出现干涉现象。

使用探测器接收干涉光,并记录下光强。

4. 波长计算:根据干涉仪中的光程差和干涉条纹的数量计算出光的波长。

干涉仪中的光程差可以通过调整干涉仪的构造或者测量干涉条纹的移动情况得到。

5. 检查与重复:对于得到的波长数值,应进行计算检查或者与预期值进行对比。

如果有偏差过大的情况,需要检查实验中可能的误差来源,如仪器误差或者环境干扰等。

如有必要,可以进行多次测量并取平均值以提高测量精度。

实验注意事项在进行光的波长测量实验时,需要注意以下事项:1. 安全使用激光器:激光器是一种高能光源,对眼睛和皮肤有较强的激光伤害作用。

在实验过程中,应佩戴适当的激光防护眼镜,并避免激光直接照射到人体上。

2. 仪器校准与调整:在进行实验之前,需要对仪器进行校准与调整,以确保数据的准确性和可靠性。

同时,还应注意保持仪器的稳定和精准度。

3. 实验环境控制:光的波长测量对实验环境的稳定性要求较高,应尽量避免环境光源的干扰以及温度、湿度等参数的波动。

结论光的波长测量实验是一种重要的实验方法,能够帮助我们了解光的性质以及进行相关领域的研究。

激光波长的测量方法研究

激光波长的测量方法研究

激光波长的测量方法研究
随着全光子学及其相关技术的发展,测量激光波长的重要性也在不断增强。

由于激光光学特性的多样性,测量激光波长既具有理论意义又具有重要的应用意义。

因此,有关激光波长测量方法的研究受到了越来越多的关注。

激光波长的测量方法远不止一种,包括光学技术、仪器技术、半导体技术等。

考虑到特定应用要求,每种激光波长测量方法都有自己的特点和优缺点。

光学技术测量激光波长是最基本的方法之一,最常见的是色环中使用多样化折射仪测量激光波长的方法。

基于该方法,可以测量直接可见光或近紫外光的激光波长,但对远紫外光的精度较差。

另一种常用的方法是利用光学腔,将所测激光波长与划定的物理特征频率相关联,以实现激光波长的测量。

借助镜面和棱镜的重叠光学腔克朗科夫,可以准确地测量极紫外或近紫外激光的波长。

仪器技术测量激光波长的典型方法是用分光计测量。

利用它可以分析多光谱线,而由于每种光谱线的光谱“印记”是唯一的,所以常常用它来精确测量激光波长。

此外,Fourier变换红外光谱仪也可以用来测量激光光谱线,但一般只能同时测试一种光谱线。

半导体技术是用来测量激光波长的有效手段之一,优点是其简单灵活,可以测量可见光和紫外光段的激光波长。

激光波长测量传感器采用兰伯特环结构,由于传感器中存在传感器特有的周期结构,可以实现多普勒效应,从而以一种直观的方式准确测量激光波长。

总的来说,激光波长的测量方法应用广泛,有光学技术、仪器技术、半导体技术等,由于技术的不断发展和创新,已经开发出许多都克朗斯的技术,其中一些技术可以用来测量激光波长。

如果根据不同的应用需求,合理选择最佳测量方法,就能够准确地测量激光波长。

大学物理长度测量实验报告

大学物理长度测量实验报告

大学物理长度测量实验报告大学物理长度测量实验报告引言在物理学中,长度是一个基本的物理量,也是我们日常生活中经常接触到的概念。

然而,准确测量长度并不是一件简单的事情。

在本次实验中,我们将学习如何使用不同的测量工具来测量长度,并探讨测量误差的来源及其对实验结果的影响。

实验目的本次实验的目的是通过使用尺子、游标卡尺和激光测距仪等测量工具,来测量不同物体的长度,并比较它们的准确性和精确性。

同时,我们还将分析测量误差的来源,以及如何减小误差并提高测量的精度。

实验装置和步骤1. 实验装置:- 尺子:用于直接测量物体的长度,通常用于较短的距离测量。

- 游标卡尺:通过读取刻度上的数值来测量物体的长度,适用于较小的尺寸测量。

- 激光测距仪:利用激光束测量物体的长度,适用于远距离和高精度测量。

2. 实验步骤:a. 使用尺子测量一根直线杆的长度,并记录结果。

b. 使用游标卡尺测量同一直线杆的长度,并记录结果。

c. 使用激光测距仪测量同一直线杆的长度,并记录结果。

d. 重复上述步骤,测量其他物体的长度。

实验结果和分析通过对多次实验的测量结果进行统计和分析,我们得到了以下数据:- 尺子测量结果:直线杆长度为20.3厘米。

- 游标卡尺测量结果:直线杆长度为20.2厘米。

- 激光测距仪测量结果:直线杆长度为20.25厘米。

从上述测量结果可以看出,尺子的测量结果相对较大,游标卡尺的测量结果稍微接近真实值,而激光测距仪的测量结果最为准确。

这是因为尺子的刻度间隔较大,游标卡尺的刻度间隔较小,而激光测距仪利用了高精度的激光技术,可以实现更精确的测量。

然而,即使使用了最准确的测量工具,我们仍然无法完全避免测量误差的存在。

误差可能来自于多个方面,包括人为操作不准确、仪器本身的误差以及环境因素的影响等。

在本次实验中,由于直线杆的两端并不完全平整,尺子和游标卡尺在测量时可能存在一定的读数误差。

而激光测距仪则受到环境光线的干扰,可能会导致测量结果的偏差。

测量光波波长的实验报告

测量光波波长的实验报告

一、实验目的1. 了解光波波长测量的原理和方法。

2. 掌握使用分光计和透射光栅测量光波波长的实验技能。

3. 训练数据处理和分析能力。

二、实验原理光波是一种电磁波,其波长(λ)是描述光波传播特性的基本物理量。

光栅是一种重要的分光元件,可以将不同波长的光分开,形成光谱。

本实验采用分光计和透射光栅,利用光栅衍射现象测量光波波长。

光栅衍射原理:当一束单色光垂直照射到光栅上时,光波在光栅上发生衍射,形成衍射光谱。

衍射光谱中,明暗条纹的间距与光波波长成正比。

通过测量衍射光谱中相邻明条纹的间距,可以计算出光波波长。

三、实验仪器1. 分光计2. 透射光栅3. 钠光灯4. 白炽灯5. 汞灯6. 光栅读数显微镜7. 计算器四、实验步骤1. 调节分光计:将分光计的望远镜对准钠光灯的发光点,调节望远镜和分光计的转轴,使望远镜的光轴与分光计中心轴重合。

2. 调节光栅:将光栅固定在分光计的载物台上,调节光栅使其透光狭条与仪器主轴平行。

3. 测量光谱:开启钠光灯,将望远镜对准光栅,调节望远镜的视场,使光谱清晰可见。

记录光谱中第k级明条纹的位置。

4. 重复测量:改变光栅的角度,重复步骤3,测量不同角度下的光谱。

5. 数据处理:根据光栅方程,计算光波波长。

五、实验数据及结果1. 光栅常数:d = 0.1 mm2. 第k级明条纹的位置:θ1 = 20°,θ2 = 30°,θ3 = 40°,θ4 = 50°根据光栅方程:d sinθ = k λ计算光波波长:λ1 = d sinθ1 / kλ2 = d sinθ2 / kλ3 = d sinθ3 / kλ4 = d sinθ4 / k计算结果:λ1 = 0.006 mmλ2 = 0.008 mmλ3 = 0.010 mmλ4 = 0.012 mm六、实验分析1. 通过实验,掌握了使用分光计和透射光栅测量光波波长的原理和方法。

2. 实验过程中,需要注意光栅的调节和光谱的观察,以保证实验结果的准确性。

最小二乘法应用举例

补充材料1 实验数据的处理(上接教材第二章,p.19)注意:(1)用最小二乘法计算斜率k 和截距b 时,不宜用有效数字的运算法则计算中间过程,否则会有较大的计算误差引入。

提倡用计算器计算,将所显示的数值均记录下来为佳。

(2)如果y 和x 的相关性好,可以粗略考虑b 的有效位数的最后一位与y 的有效数字最后一位对齐,k 的有效数字与y n -y 1和x n -x 1中有效位数较少的相同。

(3)确定有效位数的可靠方法是计算k 和b 的不确定度。

直线拟合的不确定度估算:(以b kx y +=为例) 斜率k 和截距b 是间接测量物理量,分别令测量数据的A 类和B 类不确定度分量中的一个分量为零,而求得另一个分量比较简单,最后将两个分量按直接测量的合成方法求出合成不确定度,这种方法被称为等效法。

可以证明,在假设只有y i 存在明显随机误差的条件下(且y 的仪器不确定度远小于其A 类不确定度),k 和b 的不确定度分别为:∑∑-=nx xS S i iyk 22)(∑∑∑∑-==2222)(iiiyikb x x n xS nxS S式中,S y 是测量值y i 的标准偏差,即2)(222---=-=∑∑n b kx yn S i iiy ν根据上述公式即可算出各个系数(斜率k 和截距b )的不确定度值,初看上去计算似乎很麻烦,但是利用所列的数据表格,由表中求出的那些累加值∑即可很容易算得。

最小二乘法应用举例应用最小二乘法处理物理量的测量数据是相当繁琐的工作,容易出现差错。

因此,工作时要十分细心和谨惯。

为便于核对,常将各数据及计算结果首先表格化。

例:已知某铜棒的电阻与温度关系为:t R R t ⋅+=α0。

实验测得7组数据(见表1)如下:试用最小二乘法求出参量R 0、α 以及确定它们的误差。

表 1此例中只有两个待定的参量R 0和α,为得到它们的最佳系数,所需要的数据有n 、ix 、iy、∑2ix、∑2iy和∑iiyx 六个累加数,为此在没有常用的科学型计算器时,通过列表计算的方式来进行,这对提高计算速度将会有极大的帮助(参见表2),并使工作有条理与不易出错。

测量光的波长方法

测量光的波长方法
测量光波长的方法有多种,以下列举几种常见的方法:
1. 干涉法(如杨氏实验):利用干涉现象来测量光的波长。

将光束分为两束,使它们经过不同的光程后再重合,观察干涉条纹的移动来确定波长。

2. 衍射法:利用衍射现象来测量光的波长。

将光束通过一个狭缝或光栅后,观察衍射图样,根据衍射图样的形状和参数来计算波长。

3. 光栅法:利用光栅的作用来测量光的波长。

将光通过光栅后,在屏幕上观察到一系列的光条纹,根据光栅常数和光条纹的位置来计算波长。

4. 分光仪法:使用分光仪来测量光的波长。

分光仪能将光束按照波长进行分离,然后通过观察不同波长处的光强来确定波长。

5. 光电效应法:利用光电效应来测量光的波长。

将光束照射到光电效应表面,根据光电效应产生的光电流的频率或截止电压来计算波长。

这些方法都有其适用范围和精确度,根据具体的实验要求和条件选择合适的方法。

实验迈克尔逊干涉仪测量HeNe激光波长

实验迈克尔逊干涉仪测量HeNe激光波长实验目的:实验原理:迈克尔逊干涉仪是一种通过两束光之间的干涉来测量光源波长的仪器。

它由一个光源、一个分束器、一个反射器和一个反射镜组成。

在迈克尔逊干涉仪中,光经过分束器后,被分成两条路径,一条路径经过反射器,另一条路径直接反射。

两条光线重新相遇后形成干涉图样,可以用来测量光源的波长。

当两束光线相遇时,它们会产生干涉图样。

当光程差ΔL等于光波长λ的整数倍时,相干波面会重合,于是会发生加强干涉。

反之,当光程差ΔL等于λ的半整数倍时,波面将是“反向”的,在两条光线的重合处相互抵消,造成干涉的减弱。

这些不同的干涉图样,可以通过旋转反射镜来转换相对位置。

将两条光线发射到迈克尔逊干涉仪的反射器上,并激发HeNe激光的产生。

通过测量最大干涉峰之间的距离,可以得到HeNe激光的波长。

实验步骤:1. 将反射镜置于一个固定位置,并将反射器置于干涉仪中间。

2. 打开激光器,调节输出功率,使其达到一个合适的值。

3. 在干涉仪上观察到干涉条纹,调节反射镜,使干涉峰最大化。

4. 通过测量最大干涉峰之间的距离来计算HeNe激光的波长。

实验结果与分析:根据测量结果,最大干涉峰之间的距离为L=60.3±0.2 cm。

根据迈克尔逊干涉仪的公式,考虑到干涉仪中的光程差为ΔL=2L,因此可以计算出HeNe激光的波长:λ=2ΔL/m=2L/m=0.603/1=0.603 μm其中,m是前面提到的光程差等于波长的整数倍。

因此,该HeNe激光的波长为0.603 μm。

这个结果与该激光器的标称波长0.632 μm相比相差较大。

这个偏差可能是由于其他因素造成的,比如温度和压力的变化。

结论:通过本次实验,我们使用迈克尔逊干涉仪成功地测量了HeNe激光的波长,并检验了干涉仪的工作原理和性能。

该实验结果表明,该HeNe激光的波长为0.603 μm,与标称波长的偏差比较大。

普通物理实验(光学实验)--用迈克尔逊干涉仪测激光波长实验操作要点

用迈克尔逊干涉仪测激光波长实验操作技能要点:1.掌握迈克尔逊干涉仪状态调节要领,熟悉调节步骤,能正确读数。

●迈克尔逊干涉仪状态调节要领:调节平面镜M2与M1,使满足相干条件的二束光产生干涉,在观察屏能看到干涉条纹。

●迈克尔逊干涉仪调节步骤:点亮He-Ne激光器,使激光束大致垂直于M2。

↓转动粗动手轮,将移动镜M1的位置置于机体侧面标尺所示约32mm处。

↓将扩束镜(一片毛玻璃)移出光路,在E处观察屏可看到两排激光光斑,仔细调节M1与M2背面的三只螺钉,使两排中两个最亮的光斑严格重合,则M2'与M1就互相平行了。

↓将扩束镜移入光路,即可在屏上观察到干涉条纹,再轻轻调节M2后的微调螺钉,使出现的圆条纹中心处于观察屏中心。

↓转动粗动手轮和微动手轮,使M1在导轨上移动,即可观察到干涉条纹的“吞”、“吐”条纹随程差的改变而变化的情况。

●正确读取迈克尔逊干涉仪的数据1.迈克尔逊干涉仪的定位标尺构造原理类似于螺旋测微器,读数由主标尺,手轮和微动鼓轮副标尺组成,动镜移动的最小读数0.0001mm。

2.在读数与测量时要注意以下两点:●转动微动鼓轮时,手轮随着转动,但转动手轮时,鼓轮并不随着转动。

因此在读数前应先调整零点(具体方法参阅实验讲义)。

●为了使测量结果正确,必须避免引入空程,即:在调整好零点后,应将鼓轮按原方向转几圈,直到干涉条纹开始移动以后,才可开始读数测量。

2.测量He-Ne激光的波长●调出干涉圆条纹,单向缓慢转动微调手轮移动M1,将干涉环中心调至最暗(或最亮),记下此时M1的位置,继续转动微调手轮,当条纹“吞进”或“吐出”变化数为m时,再记下M1的位置,设M1位置的变化数为ΔL,则根据双光束干涉原理,测得He-Ne 激光的波长为:λ= 2ΔL / m。

●测量时,m的总数要不少于500条,可每累进100条时读取一次数据。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

大学物理实验之
利用钢尺测量激光的波长
问题引入
激光束斜入射至一个不锈钢直尺(或有机玻璃直尺)的刻度线上时,在墙上可看见如图所示的反射的衍射光斑。

这个现象是如何产生的呢?通过这个光斑可以测出激光的波长吗?下面通过实验来进行探究。

实验猜想
墙上的光斑是由于激光照射到钢尺上发生了反射,反射光线在空气中经过叠加后在墙上形成了明暗相间的亮斑,可能可以通过寻找光线的反射角度、反射点到墙的距离和亮斑的间距等几何关系求出激光的波长。

实验目的
1.通过资料查询学习亮斑形成的原理和使用钢尺测量激光波长的原理。

2.根据获得的原理使用钢尺测量绿激光的波长。

实验原理
通过网络查询,得以下原理:
首先将钢尺固定在水平桌面上,使激光的一部分照射在钢尺的刻痕上,一部分反射到垂直于桌面的墙壁上。

这时通过微调激光的入射角度使其尽可能接近90度,则会在墙面上出现系列亮点S,S,S,S等。

因为激光在钢尺两刻痕之间的许多光滑面上均发生了反射,这些反射光线如果相位相同则会相互叠加而加强、在墙面上形成亮斑,否则相互减弱。

由此可见,此时钢尺的作用就类似于反射光栅,其刻痕间距就等同于光栅常数。

如图所示。

由于钢尺上有周期性排列的间隔为1mm的间隔,也就是钢尺的刻度,两刻度之间为表面光滑的钢面,可以较好的反射激光,而刻度由于表面为黑色而且不光滑,所以不能很好的反射激光,这样我们可以将钢尺看成一个反射光栅,而激光又是单色性、相干性非常好的光源,当激光打在钢尺的刻度上反射之后,就能够形成相应的衍射条纹。

具体的实验原理如下图所示:
在图中A处放置一激光发生器,其发出的激光以接近90度的入射角照射在BB’上(BB’为钢尺上刻度与刻度之间的平滑面能够反射激光),由于BB’非常的小,其可以和激光的波长相比较,所以光束在反射的同时又发生衍射,当两束衍射光的相位相同时,则会相互叠加而加强,在光屏上形成亮斑;当两束衍射光相位相反时,则由于相互叠加而减弱,形成暗斑。

如图所示激光以跟平面成α角入射在光滑平面上,经过反射之后到达光屏,其光程差为:
当光程差为零时,这时α=β,在光屏上出现的亮斑为入射光直接反射所得,其亮度也较大,当光程差恰好为波长的整数倍时两束衍射光的相位相同,在P点叠加增强,出现亮斑;而当光程差为半波长的奇数倍时,则在光屏上出现暗斑。

在反射亮斑的上方还有许多的亮斑,分别对应着△为2,2λ,3λ,4λ等。

因此由上式可知
其中d为钢尺上刻度间的距离,其值根据实际使用的实验器材而定。

所以只要
测出αβ

2
β
3
就能计算出激光波长λ。

而根据图我们不难看出:,所
以我们只要测出激光入射点到光屏的距离L,以及各个光斑的高度h就能得到β,而最亮的光斑是由激光直接反射得到,所以其β角与α相等。

实验器材
精度为1mm的钢尺、一支激光笔、卷尺、胶带纸若干。

实验步骤
1、用透明胶布将钢尺固定在桌子上,钢尺与墙面垂直,有刻度的钢尺面朝上,钢尺大概距
离墙面2m左右。

2、打开激光发生器,并将激光器放在如图一A处的位置,使激光能够打在钢尺的刻度
上,增大入射角度,使入射角处于88度到90度的范围内,这时我们可以看到激光打在钢尺刻度的范围大大增大,再细调入射角度我们可以在墙上看到一系列的亮斑,固定激光器。

3、用卷尺测量激光在钢尺上的入射点到墙面的垂直距离L,由下而上分别测出光斑的高度
h0,h1,h2,h3,h4,h5。

4、如图
实验过程及数据记录及处理
i
对误差来源进行假设分析:从角度α或β的度数可以看出,(反)衍射角度较大,即激光笔照射到钢尺的入射角度较小。

同时L较小,只有1.7米,光斑测量误差较大。

第二次实验:
从减少误差的方面着手,即增长实验过程钢尺前端到白墙的距离L、并增大激光照射在钢尺上光线与法线的夹角,再次实验,得以下结果:
由公式d(cosα- cosβi )=iλ(其中i = 1,2,3,4,5),代入计算得以下表格:
结论:以上测得的平均值为543nm,处于实际的绿激光笔的波长(532-556nm)的范围内,证明上一次的实验失败后对实验误差分析的假设成立。

并且证明了钢尺可以用来测量光波的波长这一事实。

结论讨论与设想
1.本实验探究了用钢尺测量光波波长的原理,进一步认识了光的反射与衍射的原理。

2.本实验还以绿激光笔和钢尺为实验材料测量出了实验所用绿激光笔的激光波长约为
545nm,处于正常合理的绿激光波长范围内。

3.提出推广设想:是否使用其他的透明直尺如有机玻璃直尺或者生活中其他类似物品进
行实验也会得到相同的实验现象和测得相差无几的绿激光波长。

实验感想
经历这次大物探究性实验,我发现,生活中的许多事情和现象不需要成文规定,我们也可以深入思考、提出假设,并通过查找资料或实验去验证和解释这些现象。

同时,在实验过程中,需要学会反思在自己的操作步骤、实验设备的精确度等,从而尽可能地做到精确、以减少实验过程走不必要的弯路,再者,若某次实验失败了,我们需懂得分析实验失败的原因,去分析误差的来源,这样才可以使你在下一次实验中能操作得更精准、更合理,使得实验朝着正确的方向进行,从而得到恰当的实验结果和自己想要的实验结论。

世界很美很精彩,充满奥秘,需要我们去发现!。

相关文档
最新文档