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楊氏雙縫實驗裝置的各部分作用是什麼

發布時間:2022-05-11 00:51:17

1. 楊氏雙縫干涉實驗中凸透鏡的作用

這個凸透鏡的作用是為了實現平行光的匯聚,實驗過程中可以不加,教材上講解雙縫干涉時也沒有加凸透鏡,但是在做條紋位置推導時連續用了好幾個近似,如果一開始就加上凸透鏡,從雙縫出來的光方向是完全隨機的,但是我們把它們分成一組組平行光,被凸透鏡一匯聚,分別匯聚到不同的位置,理論計算時就不需要近似了,而是嚴格相等。

2. 雙縫干涉實驗中單縫的作用是什麼

單縫的作用是為了得到接近線光源的光源。和點光源一樣,線光源也只是理想化的模型,現實中是無法實現的。楊氏雙縫干涉實驗中,理想的線光源會在屏上得到一幅雙縫干涉圖樣,這樓主當然知道。現在請樓主想像一下,如果此時將線光源沿著與線光源所在直線相垂直的方向上移動一點距離,屏上的干涉圖樣會否變化以及會發生什麼變化?想明白了這一點,再考慮到現實中的光源其實可以看作為由無數個彼此平行的線光源排列而成的,而每一個線光源都會在屏上形成自己的一套干涉圖樣,由於這些線光源發出的光彼此不相干,這導致光源在屏上最終形成的圖樣應是所有這些干涉圖樣的簡單重疊(准確講其實是光強的疊加,估計你還沒學過這些,暫時這樣理解好了),亮條紋之間的重疊部分會變得更亮,而亮條紋和暗條紋之間的重疊部分其亮度至少不會比原來的亮條紋暗,往往要略高於原來的亮條紋,因為所謂的暗條紋只是相對較暗,並不是說一點光都沒有。這種重疊會導致屏上的干涉圖樣要比理想線光源情形下的圖樣模糊很多(也就是亮暗條紋不再那麼容易分辨,比如暗條紋不再那麼黑,而且變得更窄不好看到),而且這種模糊程度會隨著線光源數目的增加(也就是光源寬度的增加)而加劇,直至最後干涉條紋徹底消失。這就是為什麼要用單縫來盡可能的得到接近理想線光源的原因。從上面的討論可知,為了使干涉條紋更清晰,似乎單縫的寬度越窄越好,其實也不是這么回事。因為單縫的寬度越窄,會是通過單縫的光越少,這直接影響到干涉圖樣中亮條紋的亮度,從而也會影響到干涉條紋的清晰度。其實,如果你大學要學物理的話,到時候你就會知道,以上討論的就是光的空間相乾性的問題。

3. 關於高中物理楊氏雙縫干涉是怎麼回事

  1. 這個裝置的激光源與雙縫不在同一條直線上,它是向上照到反光鏡上,經過反射後再照到雙縫。你仔細看,那個反光鏡的鏡片與水平方向的角度是45度,它起到改變激光的方向,使之與雙縫共線的作用。直接照射也是可以的,這里是這個裝置的問題,那個激光源向上發射激光。不過,托馬斯·楊當初做實驗的時候,沒用到激光,而是用了單縫來得到相同的效果。

  2. 界線實際上是不明顯的,看上去明顯的「界線」,事實上不是界線,而是光強大造成的對比度大。界線處是有過渡的。明暗是相對的概念,暗條紋並不是說完全的一點光都沒有,它是相對於亮條紋處暗,接近中央亮條紋的暗條紋,是比遠離中央暗條紋要亮的。界線處也是如此,接近中央亮條紋的界線要更亮。

    這個亮度的增加比較復雜,我簡單的這樣認為:接近亮條紋中央的地方,與遠離亮條紋中央的地方相比較,光照強度隨「距離中央亮條紋的距離」的減小而增加的速度更快。這樣,在接近中央亮條紋處,暗條紋會變亮,而界線處變亮的更多,以至於界線處看起來像是屬於亮條紋,實際上是在過渡。遠離中央亮條紋處,可以看到暗條紋比亮條紋寬,也是這樣的。正因為是漸進,所以才會有這樣的現象。

  3. 確實。如上。

  4. 確實不太容易區分。在課本後面「實驗:用雙縫干涉測量光的波長」給出的實驗裝置更為完整,可以看到藉助了放大鏡來輔助。課本上的圖片也是藉助特殊的儀器設備,經過處理後得到的。

  5. 雙縫相當於兩個光源,光源發出的「光線」的數量是有限的,越接近光源,「光線」越密集,與光源等距處「光線」的密集程度相同。兩邊的條紋越來越暗,是因為距離光源越來越遠,「光線」逐漸變得稀疏。這個地方高中物理不深入研究,咱也不清楚准確的描述,能明白就好了。

  6. 這個在2裡面說了一些了,暗條紋處並不是沒有光,而是相對較少。我們一般用光的波動性來解釋干涉現象。我們說在暗條紋處,兩列光波在疊加後相互削弱。光波,也就是電磁波,和機械波是不太一樣的,這個地方高中物理不深入研究,咱也不是很清楚。

  7. 我猜測,這個白板用來顯示光路。但是因為沒有實際見過,所以並不能確定,僅僅猜測。

4. 物理雙縫干涉實驗中單縫有什麼作用化

使到達兩個雙縫的光為相干光。

只有兩相干光相遇才能形成干涉,普通光源的相乾性很差(因為原子發光的情況各不相同),如果直接照到雙縫上的話是看不到干涉條紋的,先讓其經過一單縫,使從單縫出發的光變為相干光(因為是從同一個線光源上發出的,所以振動情況相同),這樣才能在光屏上看到條紋。

用激光做實驗的話,可以直接照射雙縫,就能觀察到干涉條紋了。因為激光的相乾性非常好。

(4)楊氏雙縫實驗裝置的各部分作用是什麼擴展閱讀:

1961年,蒂賓根大學的克勞斯·約恩松(Claus Jnsson)創先地用雙縫實驗來檢試電子的物理行為,他發現電子也會發生干涉現象。1974年,皮爾·梅利(Pier Merli) ,在米蘭大學的物理實驗室里,成功的將電子一粒一粒的發射出來。在探測屏上,他也明確地觀察到干涉現象。

2002年9月,約恩松的雙縫實驗,被《Physics World》雜志的讀者,選為最美麗的物理實驗。

5. 楊氏雙縫干涉實驗中單縫的作用

單縫的作用是為了得到接近線光源的光源。和點光源一樣,線光源也只是理想化的模型,現實中是無法實現的。楊氏雙縫干涉實驗中,理想的線光源會在屏上得到一幅雙縫干涉圖樣,這樓主當然知道。現在請樓主想像一下,如果此時將線光源沿著與線光源所在直線相垂直的方向上移動一點距離,屏上的干涉圖樣會否變化以及會發生什麼變化?想明白了這一點,再考慮到現實中的光源其實可以看作為由無數個彼此平行的線光源排列而成的,而每一個線光源都會在屏上形成自己的一套干涉圖樣,由於這些線光源發出的光彼此不相干,這導致光源在屏上最終形成的圖樣應是所有這些干涉圖樣的簡單重疊(准確講其實是光強的疊加,估計你還沒學過這些,暫時這樣理解好了),亮條紋之間的重疊部分會變得更亮,而亮條紋和暗條紋之間的重疊部分其亮度至少不會比原來的亮條紋暗,往往要略高於原來的亮條紋,因為所謂的暗條紋只是相對較暗,並不是說一點光都沒有。這種重疊會導致屏上的干涉圖樣要比理想線光源情形下的圖樣模糊很多(也就是亮暗條紋不再那麼容易分辨,比如暗條紋不再那麼黑,而且變得更窄不好看到),而且這種模糊程度會隨著線光源數目的增加(也就是光源寬度的增加)而加劇,直至最後干涉條紋徹底消失。這就是為什麼要用單縫來盡可能的得到接近理想線光源的原因。從上面的討論可知,為了使干涉條紋更清晰,似乎單縫的寬度越窄越好,其實也不是這么回事。因為單縫的寬度越窄,會是通過單縫的光越少,這直接影響到干涉圖樣中亮條紋的亮度,從而也會影響到干涉條紋的清晰度。其實,如果你大學要學物理的話,到時候你就會知道,以上討論的就是光的空間相乾性的問題。

6. 楊氏雙縫實驗單縫的作用是什麼

是選擇了合適的位置,保證雙縫的各自的點光源之間不超出相干范圍。

雙縫實驗是一種演示光子或電子等等微觀物體的波動性與粒子性的實驗。在這種更廣義的實驗里,微觀物體可以同時通過兩條路徑或通過其中任意一條路徑,從初始點抵達最終點。這兩條路徑的程差促使描述微觀物體物理行為的量子態發生相移,因此產生干涉現象。

雙縫實驗的基本儀器設置很簡單,將像激光一類的相干光束照射於一塊刻有兩條狹縫的不透明板,通過狹縫的光束,會抵達照相膠片或某種探測屏,從記錄於照相膠片或某種探測屏的輻照度數據,可以分析光的物理性質。

雙縫實驗也可以用來檢試像中子、原子等等微觀物體的物理行為,雖然使用的儀器不同,仍舊會得到類似的結果。每一個單獨微觀物體都離散地撞擊到探測屏,撞擊位置無法被預測,演示出整個過程的概率性,累積很多撞擊事件後,總體又顯示出干涉圖樣,演示微觀物體的波動性。

7. 在楊氏雙縫干涉實驗裝置中,雙縫的作用是使白光變成單色光

這個實驗中,雙縫是作為兩個相干光源用。
白光變單色光可以用濾色鏡,三棱鏡等。

8. 楊氏雙縫干涉實驗中 遮光筒的作用

防止外界光干擾實驗。楊氏雙縫干涉的原理就是利用頻率相同的光進行相互干涉、產生明顯的明暗相間的兩暗條紋、若外界光干擾就觀察不到實驗現象。

9. 楊氏雙縫干涉實驗

你說干涉條紋保持與雙縫平行很不理解,可以這樣認為:干涉現象首先須有相干光繞過障礙物(其實就是衍射),然後相互疊加,形成明暗相間的條紋。設雙縫豎直,每一條縫從水平方向看尺寸小,光容易繞過去(衍射),分布到左右兩邊去;而豎直方向尺寸大,光不容易繞過去,所以上下沒有光。最終每條豎縫左右兩邊的光相互疊加,形成明暗相間的條紋,自然與縫平行。當縫轉動,條紋也轉動。
也可以理解為每條條紋離雙縫的波程差為一個定值,經分析,這些點必然全都分布在與縫平行的直線上,所以條紋與雙縫平行。
你的第四段考慮的是移動單縫的問題,這對條紋分布沒有影響。要知道雙縫很窄,才相當於兩個新的光源。而單縫僅僅是保證有光透過雙縫而已,它對條紋的方向、寬窄均沒有影響。

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