1、第5讲 实验：用双缝干涉测光的波长 光 的 传 播第十四章1.实验目的（1）了解光波产生稳定的干涉现象的条件（2）观察白光及单色光的双缝干涉图样（3）测量单色光的波长2.实验原理（1）光通过双缝干涉仪上的单缝和双缝后，得到振动情况完全相同的光，它们在双缝后面的空间互相叠加，发生干涉现象.若用单色光照射，在屏上会得到明、暗相间的条纹；若用白光照射，可观察到屏上出现彩色条纹.（2）由单色光双缝干涉条纹的间距公式：xL/d，得波长dx/L.已知双缝间距d，再测出双缝到屏的距离L和相邻两明条纹的间距x，就可以求出光波的波长.3.实验器材双 缝 干 涉 仪 一 套（如 图 14-5-1 所示），测量头（
2、包括目镜、游标尺、分划板、滑块和手轮）图14-5-14.实验步骤（1）在光具座上只装上光源和遮光筒（不带单、双缝），调节光源高度，使它发出的一束光能沿着遮光筒的轴线把屏照亮.（2）放好单缝和双缝，其间距约为5cm10cm，且使缝相互平行，其中心位于遮光筒的轴线上.（3）通过遮光筒上的测量头，仔细调节目镜，观察白光的干涉条纹.在光源与单缝间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹.（4）通过目镜观察单色光的干涉条纹，同时调节手轮，使分划板的中心刻度线对齐某一条亮纹的中心，记下手轮的读数x1，然后继续转动手轮使分划板移动，直到分划板的中心刻度线对齐另一条纹的中心，记下此时手轮的读数x2和移过分划板中心刻度
3、线对应的亮条纹数n.（5）求出n条亮纹间的距离ax1-x2，则相邻亮纹间距xa/（n-1），代入公式dx/L，求出此单色光的波长（d、L在仪器中可读出）.5.注意事项（1）单缝和双缝必须平行.（2）保证光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒轴线和光屏的中心在同一高度上.（3）分划板的中心刻度线要对齐亮(暗)纹的中心.（4）多取一些读数x1、x2xn，求多个相邻条纹的间距然后求其平均值.如果用激光代替普通光源，其相干性更强，可以减小系统误差.现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图14-5-4甲所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长.图14-
4、5-4甲（1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、A.（2）本实验的步骤有：取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心 位 于遮 光 筒 的 轴线上；用米尺测量双缝到屏的距离；用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离.在操作步骤时还应注意.和.（3）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图14-5-4乙所示.然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图14-5-4丙中
5、手轮上的示数mm，求得相邻亮纹的间距x为mm.图14-5-4(4)已知双缝间距d为2.010-4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式=，求得所测红光波长为nm.波长测定实验.（1）光具座上的光学元件从左到右依次为光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏、测量头.故顺序为E、D、B.（2）该实验成功与否的关键是单缝与双缝的位置关系，要求注意：单缝与双缝间的距离5cm10cm，单缝与双缝相互平行.（3）两手轮的读数分别为：x113.870mm，x2 2.320mm.则 x (x1-x2)/52.310mm.（4）由 波 长 公 式 dx/L 得 660nm.用双缝干涉测光的波长.实验装置
6、如图14-5-5(甲)所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm.用测量头来测量亮纹中心的距离.测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心如图14-5-5(乙)所示，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数.(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图14-5-5(丙)所 示，则 对准第1条时读数x1=mm,对准第4条时读数x2=mm.图14-5-52.1927.870(2)写出计算波长 的 表达 式=.(用符号 表示)，=nm.螺旋测微器读数特别注意半mm刻度线是否漏出.图(丙)中两个读数分别为2.192mm，相邻条纹间的距离由公式可得2123d xxL676213xxx，2Lxd ，-7212-=6.76 10 m=676nm.3d x xL