楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)講義

1、楊氏雙縫干涉一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、理解干涉的原理；2、掌握分波陣面法干涉的方法；3、掌握干涉的測(cè)量，并且利用干涉法測(cè)光的波長(zhǎng)。二、實(shí)驗(yàn)原理圖1 楊氏雙縫干涉原理圖楊氏雙縫干涉原理如圖1所示，其中S為單縫，S1和S2為雙縫，P為觀察屏。如果S在S1和S2的中線(xiàn)上，則可以證明雙縫干涉的光程差為式中，d為雙縫間距，是衍射角，l是雙縫至觀察屏的間距。當(dāng)由干涉原理可得，相鄰明紋或相鄰暗紋的間距可以證明是相等的，為，因此，用厘米尺測(cè)出l，用測(cè)微目鏡測(cè)雙縫間距d和相鄰條紋的間距x，計(jì)算可得光波的波長(zhǎng)。三、實(shí)驗(yàn)儀器1:鈉燈（加圓孔光闌）；2:透鏡L1(f=50mm)；3:二維架（SZ-07）；4:可調(diào)狹縫（SZ-2

2、7）；5：透鏡架（SZ-08）；6：透鏡L2(f=150mm)；7：雙棱鏡調(diào)節(jié)架（SZ-41）；8：雙縫；9：延伸架（SZ-09）；10：測(cè)微目鏡架（SZ-36）；11：測(cè)微目鏡（SZ-03）12、13、15：二維平移底座（SZ-02）；14、16：升降調(diào)節(jié)座（SZ-03）圖2 實(shí)驗(yàn)裝置圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、參考圖2安排實(shí)驗(yàn)光路，狹縫要鉛直，并與雙縫和測(cè)微目鏡分劃版的毫尺刻線(xiàn)平行。雙縫與目鏡距離適當(dāng)，以獲得適于觀測(cè)的干涉條紋。2、調(diào)單縫、雙縫，測(cè)微目鏡平行且共軸，調(diào)節(jié)單縫的寬度，三者之間的間距，以便在目鏡中能看到干涉條紋。3、用測(cè)微目鏡測(cè)量干涉條紋的間距x以及雙縫的間距d，用米尺測(cè)量雙縫至目

3、鏡焦面的距離l，計(jì)算鈉黃光的波長(zhǎng)，并記錄結(jié)果。4、觀察單縫寬度改變，三者間距改變時(shí)干涉條紋的變化，分析變化的原因。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果1、 測(cè)鈉光波長(zhǎng)數(shù)據(jù)表次數(shù)x(mm)d(mm)l(mm)(nm)12345注意：為減小測(cè)量誤差，不直接測(cè)相鄰條紋的間距x，而要測(cè)n個(gè)條紋的間距再取平均值；另外由于測(cè)微目鏡放大倍率為15倍，所以相鄰條紋間距以及雙縫間距的實(shí)際值應(yīng)該為讀數(shù)除以15。2、 測(cè)得鈉光波長(zhǎng)平均值：¯=鈉黃光波長(zhǎng)公認(rèn)值（或稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)值）：589.44nm3、絕對(duì)誤差=589.44-¯=4、相對(duì)誤差=(/589.44)×100%=六、注意事項(xiàng)1、單縫、雙縫、必須平行，且單縫在雙縫的中線(xiàn)上。 2、單縫的寬度要恰當(dāng)。 3、測(cè)微目鏡測(cè)量時(shí)，不能回轉(zhuǎn)，防止回轉(zhuǎn)誤差。 七、思考題1、若狹縫寬度變寬，條紋如何變化？2、若雙縫與屏幕間距變小，