用双缝干涉测光的波长

(一)实验目的
        观察干涉图样,测定光的波长.

 
(二)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.

 
(三)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=
λL/d.因此,只要测出△x、d和L,即可求出波长λ.

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(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.

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            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.