1.1.4 实验:用双缝干涉测量光的波长
一、实验目的
1.理解双缝干涉的原理,能安装和调试仪器。
2.掌握相邻明条纹(或暗条纹)间距的计算公式Δx=λ及推导过程。
3.观察双缝干涉图样,掌握实验方法。
二、实验原理
1.相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx与入射光波长λ之间的定量关系:
图1
如图1所示,双缝间距d,双缝到屏的距离l。双缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0。对屏上与P0距离为x的一点P,两缝与P的距离PS1=r1,PS2=r2。在线段PS2上作PM=PS1,则S2M=r2-r1,因d≪l,三角形S1S2M可看作直角三角形。有:
r2-r1=dsin θ(令∠S2S1M=θ)①
因为x≈ltan θ≈lsin θ②
由①②得r2-r1=d
若P处为亮纹,则d=±kλ(k=0,1,2...),解得:
x=±kλ(k=0,1,2...),相邻两亮纹或暗纹的中心间距:Δx=λ。
2.干涉图样的获得: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,经双缝后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,如果用白光通过双缝可以观察到彩色条纹。
3.光的波长的测定:若双缝到屏的距离用l表示,双缝间的距离用d表示,相