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
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第2页

  离,可以测出,那么,只要测出相邻两亮条纹(或相邻两暗条纹)中心间距Δx,即可由公式λ=Δx计算出入射光波长的大小。

  3.测量Δx的方法

  测量头由分划板、目镜、手轮等构成,如图5-2-2所示,测量时先转动测量头,让分划板中心刻线与干涉条纹平行,然后转动手轮,使分划板向左(或向右)移动至分划板的中心刻线与条纹的中心对齐,记下此时读数,再转动手轮,用同样的方法测出n个亮条纹间的距离a,则可求出相邻两亮纹间的距离Δx=。

  

  图5-2-2

  三、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、光屏及测量头,其中测量头又包括:分划板、目镜、手轮等、学生电源、导线、米尺。

  四、实验过程

  1.观察双缝干涉图样

  如图5-2-3所示:

  

  图5-2-3

  (1)把遮光管架在支架环上,其轴线与光具座的导轨基本平行。

  (2)在遮光管的一端装上双缝,并转动双缝座,使双缝与水平面垂直。再装好单缝管。

  (3)让灯泡灯丝及透镜中心与单缝中心等高。灯丝与单缝之间的距离约为25 cm。点亮灯泡,先把透镜移近单缝,直至在单缝面上见到灯丝的缩小像,然后把透镜移近灯泡,直至在单缝面上形成一放大的灯丝像,若灯丝的放大像不在单缝中心,则上下或左右调节灯泡。反复调节几次,使灯丝的放大像及缩小像均成在单缝中心。

(4)在遮光管的另一端装上测量头。在单缝管上装上拨杆,边观察,边左右移动拨杆,以调节单缝与双缝平行,直至看到白光的干涉条纹最清晰。这时看到的彩色干涉条纹的特征是:中央为一条白色亮条纹,称为零级亮条纹;其余各级亮条纹都是带彩色的,彩色的排列以零级亮条纹为中心左右对称。在第一级亮条纹中,红色在最外侧。