實(shí)驗(yàn)七用雙棱鏡干涉測光波

1、實(shí)驗(yàn)七 用雙棱鏡干涉測光波波長 目的目的 1掌握用雙棱鏡獲得雙光束干涉的方法，加 深對(duì)干涉條件的理解； 2學(xué)會(huì)用雙棱鏡測定鈉光的波長 儀器和用具儀器和用具 光具座、單色光源(鈉燈)、可調(diào)狹縫、雙棱 鏡、輔助透鏡(兩片)、測微目鏡、白屏 v原理原理 v如果兩列頻率相同的光波沿著幾乎相同的方 向傳播，并且它們的相位差不隨時(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 v菲涅耳利用下圖所示的裝置，獲得了雙光束 的干涉現(xiàn)象 v圖中AB是雙棱鏡，它的外形結(jié)構(gòu)如右圖所示， 將一塊平玻璃板的一個(gè)表面加工

2、成兩楔形板， 端面與棱脊垂直，楔角 較小(一般小于 1)從單色光源發(fā)出的光經(jīng)透鏡L會(huì)聚于狹 縫S，使S成為具有較大亮度的線狀光源從 狹縫S發(fā)出的光，經(jīng)雙棱鏡折射后，其波前被 分割成兩部分，形成兩束光，就好像它們是 由虛光源S1和S2發(fā)出的一樣，滿足相干光源 條件，因此在兩束光的交疊區(qū)域P1P2內(nèi)產(chǎn)生 干涉當(dāng)觀察屏P離雙棱鏡足夠遠(yuǎn)時(shí)，在屏上 可觀察到平行于狹縫S的、明暗相間的、等間 距干涉條紋 v設(shè)兩虛光源S1和S2之間的距離為 ，虛光源 所在的平面(近似地在光源狹縫S的平面內(nèi))到 觀察屏P的距離為d，且 4 ，然后維持恒 定沿光具座前后移動(dòng)透鏡 ，就可以在 的兩個(gè)不同位置上從測微目鏡中看到兩虛

3、光 源S1和S2經(jīng)透鏡所成的實(shí)像 和 ，其中一 組為放大的實(shí)像，另一組為縮小的實(shí)像 f L f L L 1 S 2 S v分別測得兩放大像的間距d1和兩縮小像的間 距d2，則按下式即可求得兩虛光源的間 距 多測幾次 ，取平均值： v (2) 12 dd d d d v(4)用所測得的 、 、 值，代入式 ，求出光源的波長 v(5)計(jì)算波長測量值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 x d d d x d v4注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) v(1)使用測微目鏡時(shí)，首先要確定測微目鏡讀 數(shù)裝置的分格精度，要注意防止回程差，旋 轉(zhuǎn)讀數(shù)鼓輪時(shí)動(dòng)作要平穩(wěn)、緩慢，測量裝置 要保持穩(wěn)定 v(2)在測量d值時(shí)，因?yàn)楠M縫平面和測微目鏡 的分劃板平面均不和光具座滑塊的讀數(shù)準(zhǔn)線 (支架中心)共面，必須引入相應(yīng)的修正(例如， GP一78型光具座，狹縫平面位置的修正量為 42.5 mm，MCU一15型測微目鏡分劃板平面 的修正量為27.0 mm)， 否則將引起較大的系 統(tǒng)誤差 v(3)測量d1、d2時(shí)，由于透鏡像差的影響，將 引入較大誤差，可在透鏡，上加一直徑約1 cm的圓孔光闌(用黑紙)以增加d1、d2測量的 精確度(可對(duì)比一下加或不加光闌的測量結(jié) 果) v復(fù)習(xí)思考題 v l雙棱鏡和光源之間為