第2讲 学生实验:用双缝干涉测量光的波长
[目标定位] 1.了解用双缝干涉测量光的波长的实验原理.2.知道影响干涉条纹间距的因素.3.观察白光及单色光的干涉图样.4.能够利用双缝干涉实验测量单色光的波长.
一、实验原理
相邻两条亮条纹(或暗条纹)的间距是Δx=λ,根据这个公式,可以得出单色光的波长.
二、实验器材
双缝干涉实验仪(主要部件有遮光管、照明系统、双缝、观察筒及测量头.照明系统是指光源灯泡、透镜、遮光板,单缝及滤光片,测量头包括游标尺、分划板、滑块座、滑块、目镜、手轮等).
三、条纹间距Δx的测定
测量时,先移动测量头上的手轮,把分划线对准某一条亮条纹(或暗条纹),并记下它在游标尺上的读数x1,然后转动手轮,把分划线对准第n条干涉亮条纹(或暗条纹),记下游标尺的读数xn,则相邻两条亮条纹(或暗条纹)之间的距离为Δx=.
想一想 实验中为什么不直接测出相邻两条亮条纹间的距离Δx,而要测出n个亮条纹间的距离,再求平均值?
答案 由于光的波长很小,实验中条纹宽度很小,直接测出一条条纹的宽度不准确或较难实现,只能先测出n个条纹间距,再求相邻亮条纹间的距离,这样既便于测量,又可以减小误差.
一、实验原理
1.光源发出的光经滤光片成为单色光,单色光通过单缝后相当于线光源,经双缝产生稳定的干涉图样,通过屏可以观察到明暗相间的干涉条纹.
2.若双缝到屏的距离用l表示,双缝间的距离用d表示,相邻两条亮条纹间的距离用Δx表示,则入射光的波长为λ=.实验中d是已知的,测出l、Δx即可测出光的波长λ.
二、实验步骤(如图1所示为安装仪器示意图)