物理實(shí)驗(yàn)研究性實(shí)驗(yàn)報(bào)告 雙棱鏡干涉

物理研究性報(bào)告雙棱鏡干涉第一作者唐詩白10041181第二作者賈申羊10041164A14鈉光勞埃鏡干涉與雙棱鏡干涉【摘要】本文以鈉光勞埃鏡干涉與雙棱鏡干涉為主要內(nèi)容，首先介紹了他的基本實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材，然后記錄原始數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行相關(guān)不確定度的計(jì)算，最后進(jìn)行進(jìn)一步的誤差來源分析與討論【實(shí)驗(yàn)原理】如果兩列頻率相同的光波沿著幾乎相同的方向傳播，并且它們的位相差不隨時(shí)間而變化，那么在兩列光波相交的區(qū)域，光強(qiáng)分布是不均勻的，而是在某些地方表現(xiàn)為加強(qiáng)，在另一些地方表現(xiàn)為減弱(甚至可能為零)，這種現(xiàn)象稱為光的干涉．由于干涉條紋寬度很小，必須使用測(cè)微目鏡進(jìn)行測(cè)量。兩虛光源間的距離，可用已知焦距為的會(huì)聚透鏡置于雙棱鏡與測(cè)微目鏡之間，由透鏡的兩次成像法求得，如圖5—8－3所示。只要使測(cè)微目鏡到狹縫的距離＞，前后移動(dòng)透鏡，就可以在的兩個(gè)不同位置上從測(cè)微目鏡中看到兩虛光源和經(jīng)透鏡所的實(shí)像和，其中一組為放大的實(shí)像，另一組為縮小的實(shí)像，如果分別測(cè)得二放大像間距和二縮小像間距，則有【實(shí)驗(yàn)儀器】光具座，單色光源(鈉燈)，可調(diào)狹縫，雙棱鏡，測(cè)微目鏡,白屏．【主要步驟】調(diào)節(jié)各元件等高共軸調(diào)整狹縫與凸透鏡等高共軸將狹縫緊貼鈉光燈放在光具座晚上，接著依次放上透鏡（f=20cm）和白屏，用二次成像法使狹縫與透鏡等高共軸。調(diào)整測(cè)微目鏡、狹縫和透鏡等高共軸用測(cè)微目鏡取代白屏，并置于距狹縫80cm位置上，進(jìn)一步用二次成像法調(diào)至測(cè)微目鏡叉絲與狹縫、透鏡等高共軸。調(diào)整雙棱鏡或勞埃鏡與其它元件共軸1雙棱鏡干涉：在狹縫與透鏡之間放上雙棱鏡，使雙棱鏡到狹縫的距離約為20cm，上下左右移動(dòng)雙棱鏡并轉(zhuǎn)動(dòng)狹縫，直至在測(cè)微目鏡中觀察到等長(zhǎng)并列、等亮度的兩條狹縫小像。2勞埃鏡干涉：移去透鏡，在狹縫后面放上勞埃鏡，通過勞埃鏡目測(cè)觀察雙光源像，調(diào)整狹縫取向至兩狹縫像相互平行，再調(diào)整勞埃鏡使雙光源等亮且相距較近。（2）干涉條紋的調(diào)整要通過測(cè)微目鏡看到清晰的干涉條紋，實(shí)驗(yàn)中必須滿足兩個(gè)條件：1狹縫寬度足夠窄，以使縫寬上相應(yīng)各點(diǎn)為相干光，具有良好的條紋視見度。但狹縫不能過窄，這樣光太弱。2棱鏡的脊背或勞埃鏡反射形成的虛狹縫必須與狹縫的取向相互平行，否則縫的上下相應(yīng)各點(diǎn)光源的干涉條紋互相錯(cuò)位疊加，降低條紋視見度。調(diào)整方法如下。1雙棱鏡干涉：在上述各光學(xué)元件調(diào)整的基礎(chǔ)上，移去透鏡，進(jìn)一步交替微調(diào)狹縫寬度和狹縫取向，反復(fù)若干次，直至通過測(cè)微目鏡看到最清晰的干涉條紋為止。2勞埃鏡干涉：通過測(cè)微目鏡進(jìn)行觀察，同時(shí)微微調(diào)節(jié)勞埃鏡和狹縫取向，直至出現(xiàn)清晰的干涉條紋【數(shù)據(jù)記錄與處理】實(shí)驗(yàn)一：鈉光雙棱鏡干涉為了更加接近真實(shí)值，b與s均測(cè)了兩次(mm)B1B2B=b1-b2B’1B’2B’=b’1-b’216.7556.0800.6752.8858.0405.15526.2155.4750.7406.7101.2305.480(cm)X透X’透X狹S=X透-X狹S’=X’透-X狹175.7033.302.6573.530.65274.1533.102.6571.530.45(mm)X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X1114.0204.2964.5714.8505.1225.3805.6735.9496.2446.4996.77526.7757.0707.3637.6607.9518.2448.5408.8359.1259.4229.715?x=0.294mmUA(?x)=x2-x2k-1=7.454*10-4UB(?x)=0.0013=5.774*10-4所以U(?x)=UA(??x+U(?x)=(0.294±0.001)mm而λ=bb'所以λ=bb'S+S'?xu(λ)λ=u(λ)=So最終表述為：λ實(shí)驗(yàn)二：鈉光勞埃鏡干涉B1=4.660mmb2=4.195mmb’1=4.215mmb’2=5.220mmS透=35.3cms狹=2.65cms’透=66.4cm(mm)X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X1113.8404.3524.8665.3775.8906.4056.9107.4207.9308.4458.96024.8805.3905.9056.4156.9207.4407.9508.4658.9759.48010.000?x=0.512UA(?x)=x2-x2k-1=3.125*10UB(?x)=0.0013=5.774*10所以U(?x)=UA(?x+U(?x)=(0.512±0.003)mm而λ=bb'所以λ=bb'S+S'?xu(λ)λ=u(λ)=So最終表述為：λ【討論內(nèi)容】調(diào)節(jié)大小狹縫虛像時(shí)，所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度，也就是用測(cè)微目鏡所觀察的b與b’，十字叉絲與狹