4.4 实验：用双缝干涉测量光的波长 课件 （11张PPT）

(共11张PPT)
4.4《实验：用双缝
干涉测量光的波长》
1.实验原理:如图所示的双缝实验中，与双缝间距离d相比，每个狭缝的宽度可以忽略，双缝连线的中垂线与屏的交点为P0,双缝到屏的距离OP0=L
当两列波到屏上某点P1的路程差为波长的整数倍，即dx/L=±kλ（k=0,1,2…)时才会出现亮条纹，亮条纹位置为：
x=±kLλ/d
r1
S1
S2
P1
P
l
r2
d
x
θ
一.双缝干涉测量光的波长：
相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为
已知两个狭缝之间的距离d，再测出双缝与屏间的距离L和相邻两个明(或暗)条纹之间的距离x就可以求出光波的波长λ ．
2．实验器材:
光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及光具座。
（1）安装双缝干涉仪；
（2）通过目镜，可看见白光的双缝干涉条纹；
（3）在光源和单缝间放置红光滤光片，使单一颜色的光通过后观察单色光的双缝干涉图样；
（4）用米尺测出双缝到屏幕的距离L，用测量头测出相邻的两条亮(或暗)纹间的距离Δx；
（5）用表达式λ＝dΔx/L求单色光的波长；
（6）换用绿色滤光片，观察干涉图样的异同，并求出相应的波长；
3.实验步骤：
白光干涉
红光干涉
4.注意事项：
（1）安装仪器的顺序：光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏
（2）双缝与单缝相互平行，且竖直放置,间距大约为5～10cm。
（3）要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上。
（4）测量头的中心刻线要对应着亮(或暗)纹的中心。
（5）调节的基本依据：照在像屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致，干涉条纹不清晰一般主要原因是单缝与双缝不平行所致。
中间亮纹
第二条亮纹
第一条亮纹
第一条亮纹
第二条亮纹
第一条暗纹
第一条暗纹
第二条暗纹
第三条暗纹
第二条暗纹
第三条暗纹
ΔX
ΔX
ΔX
ΔX
ΔX
ΔX
4．数据处理
(1)转动手轮，使分划板中心刻线对齐某条亮纹的中央，记下手轮上的读数a1；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一条亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a2；并记下两次测量时移过的条纹数n，则相邻两亮条纹间距Δx＝|a2－a1|/n－1。
(2)用刻度尺测量双缝到光屏的距离L(双缝间距d是已知的)。
(3)将测得的L、Δx代入Δx＝Lλ/d求出光的波长λ。
(4)多次重复上述步骤，求出波长的平均值