楊氏雙縫干涉實驗講義.doc

楊氏雙縫干涉一、實驗目的1、理解干涉的原理；2、掌握分波陣面法干涉的方法；3、掌握干涉的測量，并且利用干涉法測光的波長。二、實驗原理圖1 楊氏雙縫干涉原理圖楊氏雙縫干涉原理如圖1所示，其中S為單縫，S1和S2為雙縫，P為觀察屏。如果S在S1和S2的中線上，則可以證明雙縫干涉的光程差為式中，d為雙縫間距，是衍射角，l是雙縫至觀察屏的間距。當由干涉原理可得，相鄰明紋或相鄰暗紋的間距可以證明是相等的，為，因此，用厘米尺測出l，用測微目鏡測雙縫間距d和相鄰條紋的間距x，計算可得光波的波長。三、實驗儀器1:鈉燈（加圓孔光闌）；2:透鏡L1(f=50mm)；3:二維架（SZ-07）；4:可調(diào)狹縫（SZ-27）；5：透鏡架（SZ-08）；6：透鏡L2(f=150mm)；7：雙棱鏡調(diào)節(jié)架（SZ-41）；8：雙縫；9：延伸架（SZ-09）；10：測微目鏡架（SZ-36）；11：測微目鏡（SZ-03）12、13、15：二維平移底座（SZ-02）；14、16：升降調(diào)節(jié)座（SZ-03）圖2 實驗裝置圖四、實驗內(nèi)容及步驟1、參考圖2安排實驗光路，狹縫要鉛直，并與雙縫和測微目鏡分劃版的毫尺刻線平行。雙縫與目鏡距離適當，以獲得適于觀測的干涉條紋。2、調(diào)單縫、雙縫，測微目鏡平行且共軸，調(diào)節(jié)單縫的寬度，三者之間的間距，以便在目鏡中能看到干涉條紋。3、用測微目鏡測量干涉條紋的間距x以及雙縫的間距d，用米尺測量雙縫至目鏡焦面的距離l，計算鈉黃光的波長，并記錄結(jié)果。4、觀察單縫寬度改變，三者間距改變時干涉條紋的變化，分析變化的原因。五、實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果1、 測鈉光波長數(shù)據(jù)表次數(shù)x(mm)d(mm)l(mm)(nm)12345注意：為減小測量誤差，不直接測相鄰條紋的間距x，而要測n個條紋的間距再取平均值；另外由于測微目鏡放大倍率為15倍，所以相鄰條紋間距以及雙縫間距的實際值應該為讀數(shù)除以15。2、 測得鈉光波長平均值：=鈉黃光波長公認值（或稱標準值）：589.44nm3、絕對誤差=589.44-=4、相對誤差=(/589.44)100%=六、注意事項1、單縫、雙縫、必須平行，且單縫在雙縫的中線上。 2、單縫的寬度要恰當。 3、測微目鏡測量時，不能回轉(zhuǎn)，防止回轉(zhuǎn)誤差。 七、思考題1、若狹縫寬度變寬，條紋如何變化？2、若雙縫與屏幕間距變小，條