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2移測裝置離單縫的距離對實驗有何影響

發布時間:2023-09-23 13:53:50

⑴ 雙棱鏡干涉實驗的注意點!

實驗裝置如圖3-15-4所示,除光源外各器件均需安置在光具座上,Q為鈉光燈;為寬度及取向可調單縫;透鏡L1將光源Q發出的光會聚於單縫S上,以提高照明單縫上的光強度;B為雙棱鏡;L2為輔助成像透鏡,用來測量兩虛光源S1、S2之間的距離d;P為觀察屏,用作調節光路;M為測微目鏡。根據光的干涉理論和條件,為獲得對比度好、清晰的干涉條紋,調節好的光路必須滿足以下條件:(1)光路中各元件同軸等高。(2)單縫與雙棱鏡棱脊嚴格平行,通過單縫的光對稱地射在雙棱鏡的棱脊上。(3)單縫寬窄合適,否則干涉條紋對比度很差。3.光路調節實驗中單縫S寬度的調節是單邊移動來實現的,故單縫應置於三維可調滑塊上;雙棱鏡B置二維可調滑塊上;輔助成像透鏡L2置三維可調滑塊上。(1)目測各器件共軸等高。(2)調節光源Q、透鏡L1及單縫S使光對稱射在雙棱鏡B的棱脊上。(3)單縫S與雙棱鏡B距離合適(一方面兩者距離越大,干涉條紋越蜜;另一方面經雙棱鏡折射後的光線匯聚在單縫上。),將測微目鏡M置於雙棱鏡後附近處,在改變單縫寬度、取向的同時觀察干涉情況,以獲得對比度好、清晰的干涉條紋。(4)移動測微目鏡使其與單縫的距離略大於輔助成像透鏡L2四倍焦距。注意在移動測微目鏡的同時觀察干涉條紋,若干涉條紋朝一邊移動則通過調節放置單縫的三維可調滑塊,使干涉條紋處於目鏡中央。(5)在雙棱鏡與目鏡之間加入輔助成像透鏡,移動其位置使通過目鏡能觀察到虛光源兩次成像。 (6)固定各器件之間距離不變,測量有關量。3.測微目鏡測微目鏡是用來測量微小間距的儀器,由目鏡、可動分劃板、固定分劃板、讀數鼓輪與連接裝置組成。其結構外形簡圖如圖3-15-3所示。使用時,通過轉動讀數鼓輪帶動絲桿可以推動可動分劃板左右移動,該分劃板上刻有十字交叉線,其移動方向垂直於目鏡光軸,移動距離可通過帶有刻度的不動鼓輪及可動讀數鼓輪讀出。測微目鏡的讀數方法與螺旋測微計相似,豎線或交叉點位置的毫米數由不動鼓輪的刻度讀出,毫米以下的讀數由可動鼓輪上確定。本儀器測長范圍0~10mm,測量精度為0.01mm,可以估讀到0.001mm。使用時應先調節接目鏡,叉絲清晰後(此時待測物須成像在分劃板平面上)轉動鼓輪,推動分劃板使叉絲的交點或豎線與待測物的像邊緣重合,便可得到一個讀數。轉動鼓輪使叉絲的交點或豎線移動到待測物像的另一邊緣上,又得到一個讀數,兩讀數之差即為待測物像的大小。注意事項:(1)測微目鏡中十字叉絲移動的方向應與被測物線度方向平行,即豎線與之垂直。(2)為消除鼓輪的絲桿螺紋與螺母之間存在間隙以及鼓輪空轉所引起的系統誤差,測量應緩慢朝一個方向轉動鼓輪,中途不可逆轉。(3)轉動鼓輪觀測十字叉絲的位置時,不要移出其觀測范圍(0~10mm)。(4)不要用手觸摸任何鏡頭。http://jpkc.nwpu.e.cn/jp2005/10/experiment/part_sljgs/part_sljgs.htm

⑵ 雙縫干涉實驗單縫 單縫前後移動,對光屏上的圖像有什麼影響

無影響的,有三個變數,雙縫到顯示屏的距離為d.雙縫之間的距離為l.波長是蘭姆達(打不出來)影響的公式之外就是無影響的,單縫只是為了得到一個相干光源.對於之後的實驗是沒什麼關系的

⑶ 雙縫干涉實驗中的單縫和雙縫各起什麼作用如果單縫上下移動,會不會影響光屏上中央亮條紋的位置

1.單縫:主要是使得光源成為一個線光源(使得光纖幾乎是相干光源)
2.雙縫:等效於兩個相乾的子光源(相對於單縫來說,單縫就是母光源)
3.不會影響光屏上面中央亮條紋的位置.
但是會使得條紋的亮度變化.

⑷ 在單縫實驗中 為什麼單縫位置上下移動對光強分布無影響 那前後移動呢

這是夫琅和菲衍射的情形,衍射條紋位置由衍射方向(方位角)決定,與縫的位置無關,單縫位置上下移動對光強分布無影響。
因入射光也是平行光束(經擴束透鏡),故前後移動也沒有影響。

⑸ 誰有單縫衍射及光強分布測試的實驗報告,跪求

單縫衍射測縫寬實驗

一、實驗目的

1.觀察單縫衍射現象及其特點;

2.用硅光電池測量單縫衍射的光強分布; 3.用單縫衍射的規律計算單縫縫寬;

二、實驗原理:

光在傳播過程中遇到障礙物時將繞過障礙物,改變光的直線傳播,稱為光的衍射。當障礙物的大小與光的波長大得不多時,如狹縫、小孔、小圓屏、毛發、細針、金屬絲等,就能觀察到明顯的光的衍射現象,亦即光線偏離直線路程的現象。光的衍射分為夫琅和費衍射與費涅耳衍射,亦稱為遠場衍射與近場衍射。本實驗只研究夫琅和費衍射。理想的夫琅和費衍射,其入射光束和衍射光束均是平行光。單縫的夫琅和費衍射光路圖如下圖所示。

a. 理論上可以證明只要滿足以下條件,單縫衍射就處於夫琅和費衍射區域:

a2a2

???或L???

88L

式中:a為狹縫寬度;L為狹縫與屏之間的距離;?為入射光的波長。

可以對L的取值范圍進行估算:實驗時,若取a?1?10m,入射光是He?Ne激光,

?4

其波長為632.80nm,

a2

?

?1.6cm?2cm,所以只要取L?20cm,就可滿足夫琅和費衍射

的遠場條件。但實驗證明,取L?50cm,結果較為理想。

b. 根據惠更斯-費涅耳原理,可導出單縫衍射的相對光強分布規律:

I

?(sinu/u)2 I0

式中: u?(?asin?)/?

暗紋條件:由上式知,暗條紋即I?0出現在

u?(?asin?)/????,??2?,?

即暗紋條件為

asin??k?,k??1,k??2,?

明紋條件:求I為極值的各處,即可得出明紋條件。令

d

(sin2u/u2)?0

推得 u?tanu 此為超越函數,同圖解法求得:

u?0,?1.43?,?2.46?,?3.47?,?

即 asin??0,?1.43?,?2.46?,?3.47?,?

可見,用菲涅耳波帶法求出的明紋條件

asin??(2k?1)?/2,k?1,2,3,?

只是近似准確的。

單縫衍射的相對光強分布曲線如下圖所示,圖中各級極大的位置和相應的光強如下:

sin?

?1.43?/a ?2.46?/a

?3.47?/a

I

I0 0.047I0 0.017I0 .0.018I

c. 應用單縫衍射的公式計算單縫縫寬

由暗紋條件:asin??k? 並由圖有:Xk?Ltan?k

由於?很小,所以Xk?L?k?kL?/a

令b?Xk?1?Xk?L?/a(b為兩相鄰暗紋間距),則

a?L?/b(或a?L?/X1,X1為中央明紋半寬度)

由此可見,條紋間距b正比於L和?,反比於縫寬a。由實驗曲線測出b(取平均值),即可算出縫寬a。

d. 實驗證明,若將單縫衍射的光路圖中的單縫換成金屬細絲,屏上夫琅和費花樣和同樣寬度的單縫衍射花樣是一樣的,故只需將單縫寬度a用金屬細絲直徑d代替,就可完全應用以上的理論和公式。

四、實驗內容和步驟:

1. 實驗主要內容是觀察單縫衍射現象,測量單縫衍射的光強分布,並計算出縫寬a。 實驗中用硅光電池作光強I的測量器件。硅光電池能直接變為電能,在一定的光照范圍內,光電池的光電流i與光照強度I成正比。本實驗用的是WJH型數字式檢流計,以數字顯示來檢測光電流。它是採用低漂移運算放大器、模/數轉換器和發光數碼管將光電流a進行處理,從而將光強I以數字顯示出來。

a.按下圖接好實驗儀器,先目測粗調,使各光學元件同軸等高,要注意將激光器調平;

b.激光器與單縫之間的距離以及單縫與一維光強測量裝置之間的距離均置為50cm左

⑹ 雙縫干涉實驗中,將單縫向雙縫移動一小段距離後,干涉條紋間距變化

不變
雙縫干涉的實驗裝置從左往右依次為:
光源 、 濾光片 、 單縫 、 雙縫 、 光屏
△x=Lλ/d L為雙縫到光屏的距離 λ為波長 d為雙縫兩縫間的距離 △x為干涉條紋間距
將單縫向雙縫移動一小段距離後即不影響L也不影響 λ和d所以干涉條紋間距不變

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