2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第五章 第2节 学生实验:用双缝干涉测量光的波长
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  2.测定单色光的波长

  (1)测量单色光波长时,在单缝前面加上红色或绿色滤光片即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹,再调节目镜,就能同时清晰地看到分划线和干涉条纹,然后绕光轴转动测量头,使分划线与干涉条纹平行,固定好测量头后即可进行测量。

  

  图5-2-4

  (2)先移动测量头上的手轮,把分划线对准最左边的一条干涉亮条纹或者暗条纹,并记下它在游标尺上的读数x1,然后转动手轮,把分划线移向右边,并对准第n条(一般n可取7左右)干涉亮条纹或暗条纹,这时游标尺的读数为xn,如图5-2-4所示。则相邻两条亮条纹或暗条纹之间的距离为Δx=,待测的光波波长为λ==·,式中

  d为双缝中心距离,其数值刻在双缝座上,一块为0.250 mm,另一块为0.200 mm。l为双缝至光屏(即分划板)之间的距离,当遮光管未接长管时,l=600 mm;当遮光管接上长管后,l=700 mm。

  (3)改变双缝中心距离d,重复上面的步骤,再测一次。

  五、数据处理

  (1)用测量头测量某单色光干涉图样的条纹间距Δx=。

  (2)将l、d、Δx代入Δx=λ,求出光的波长λ。重复测量、计算,求出波长的平均值。

  (3)换用不同颜色的滤光片,观察干涉图样的异同,并求出相应的波长。

  六、注意事项

  (1)放置单缝和双缝时,必须使缝平行。

  (2)要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上。

  (3)测量头的中心刻线要对着亮(或暗)条纹的中心。

  (4)要多测几条亮条纹(或暗条纹)中心间的距离,再求Δx。

  (5)照在像屏上的光很弱,主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致,干涉条纹不清晰一般是因为单缝与双缝不平行。

  七、误差分析

  (1)测双缝到屏的距离l带来的误差,可通过选用mm刻度尺,进行多次测量求平均值的办法减小误差。

  (2)测条纹间距Δx带来的误差。

①干涉条纹没有调到最清晰的程度。