5.2科學測量：用雙縫干涉測光的波長

魯科2019第2節(jié)

科學測量：用雙縫干涉測光的波長高中物理選擇性必修一第5章光的干涉、衍射和偏振實驗目的（1）用雙縫干涉測光的波長（2）學習測量微小距離的方法實驗器材測量頭示意圖實驗原理與設計

如何較準確地測量出相鄰兩條亮條紋（或暗條紋）的間距？可先測量多條（如：6條）明（或暗）條紋的總間距再計算出Δy（1）如圖所示，在光具座上把各光學元件裝配好。從遮光筒上取下雙縫，打開電源，調節(jié)光源的高度，直到光束能沿遮光筒的軸線射到毛玻璃屏的中心。放上單縫和雙縫，使它們的距離為5～10cm，并保持縫相互平行。注意各光學元件中心應大致位于遮光筒的軸線上。實驗步驟實驗步驟（2）觀察光屏上的白光干涉條紋的特點。給光源加上不同的濾光片，看條紋的色彩、間距發(fā)生了什么變化，相鄰亮條紋（或暗條紋）的間距是否相等。（3）記下雙縫間的距離d

和雙縫到光屏的距離l。（4）轉動手輪，先使分劃板中心刻線對準某條亮條紋中心，記為第1條條紋，如圖5-14所示，記下此時的讀數y1。繼續(xù)轉動手輪，使分劃板中心刻線移到第n條亮條紋中心，再記下此時的讀數y2。轉動手輪進行測量時，一次測量中不要反向旋轉。（5）把測量結果記錄在數據表格中，算出兩次讀數之差，并求出相鄰亮條紋（或暗條紋）的平均間距Δy。求出光的波長。實驗步驟1234dl△yλ注意事項（1）放置單縫、雙縫時必須保持縫的相互平行（2）要保證光源、濾波片、單縫、雙縫、光屏的中心軸在遮光筒的軸線上。（3）測量頭的分劃板中心刻線要對準條紋的中心。數據分析實驗結論實驗測得紅光波長約為632nm；綠光波長約為573nm誤差分析

1、干涉條紋沒有調到最清晰的狀態(tài)。

2、分劃板刻線與條紋不平行，中心刻線沒有在條紋中心位置

3、讀數誤差。改進：調節(jié)。改進：調節(jié)。改進：多次測量。例題

現有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D、透紅光的濾光片E幾種光學元件，要把它們放在圖（a）所示的光具座上組裝成雙縫干涉實驗裝置，用以測量紅光的波長。（1）將白光光源C放在光具座最左端，再依次放置其他光學元件。由左至右，各光學元件的排列順序應為C、

、

、

、A。EDBa（2）本實驗的步驟有：A.取下遮光筒左側的元件，調節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮。B.按合理順序在光具座上放置各光學元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上。C.用刻度尺測量雙縫到屏的距離。D．用測量頭測量第1條亮條紋到第n條亮條紋間的距離。在操作步驟B時還應注意

和

單縫與雙縫的距離約5-10cm單縫與雙縫平行（3）將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮條紋中心對齊，將該亮條紋定為第1條亮條紋，此時手輪上的示數如圖（b）所示。同方向轉動手輪，使分劃板中心刻線與第6條亮條紋中心對齊，記下此時圖（c）中手輪上的示數為

mm，求得相鄰亮條紋的間距Δy為

mm。13.8702.310（4）已知雙縫間距d＝2.0