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杨氏双缝实验装置的各部分作用是什么

发布时间:2022-05-11 00:51:17

1. 杨氏双缝干涉实验中凸透镜的作用

这个凸透镜的作用是为了实现平行光的汇聚,实验过程中可以不加,教材上讲解双缝干涉时也没有加凸透镜,但是在做条纹位置推导时连续用了好几个近似,如果一开始就加上凸透镜,从双缝出来的光方向是完全随机的,但是我们把它们分成一组组平行光,被凸透镜一汇聚,分别汇聚到不同的位置,理论计算时就不需要近似了,而是严格相等。

2. 双缝干涉实验中单缝的作用是什么

单缝的作用是为了得到接近线光源的光源。和点光源一样,线光源也只是理想化的模型,现实中是无法实现的。杨氏双缝干涉实验中,理想的线光源会在屏上得到一幅双缝干涉图样,这楼主当然知道。现在请楼主想象一下,如果此时将线光源沿着与线光源所在直线相垂直的方向上移动一点距离,屏上的干涉图样会否变化以及会发生什么变化?想明白了这一点,再考虑到现实中的光源其实可以看作为由无数个彼此平行的线光源排列而成的,而每一个线光源都会在屏上形成自己的一套干涉图样,由于这些线光源发出的光彼此不相干,这导致光源在屏上最终形成的图样应是所有这些干涉图样的简单重叠(准确讲其实是光强的叠加,估计你还没学过这些,暂时这样理解好了),亮条纹之间的重叠部分会变得更亮,而亮条纹和暗条纹之间的重叠部分其亮度至少不会比原来的亮条纹暗,往往要略高于原来的亮条纹,因为所谓的暗条纹只是相对较暗,并不是说一点光都没有。这种重叠会导致屏上的干涉图样要比理想线光源情形下的图样模糊很多(也就是亮暗条纹不再那么容易分辨,比如暗条纹不再那么黑,而且变得更窄不好看到),而且这种模糊程度会随着线光源数目的增加(也就是光源宽度的增加)而加剧,直至最后干涉条纹彻底消失。这就是为什么要用单缝来尽可能的得到接近理想线光源的原因。从上面的讨论可知,为了使干涉条纹更清晰,似乎单缝的宽度越窄越好,其实也不是这么回事。因为单缝的宽度越窄,会是通过单缝的光越少,这直接影响到干涉图样中亮条纹的亮度,从而也会影响到干涉条纹的清晰度。其实,如果你大学要学物理的话,到时候你就会知道,以上讨论的就是光的空间相干性的问题。

3. 关于高中物理杨氏双缝干涉是怎么回事

  1. 这个装置的激光源与双缝不在同一条直线上,它是向上照到反光镜上,经过反射后再照到双缝。你仔细看,那个反光镜的镜片与水平方向的角度是45度,它起到改变激光的方向,使之与双缝共线的作用。直接照射也是可以的,这里是这个装置的问题,那个激光源向上发射激光。不过,托马斯·杨当初做实验的时候,没用到激光,而是用了单缝来得到相同的效果。

  2. 界线实际上是不明显的,看上去明显的“界线”,事实上不是界线,而是光强大造成的对比度大。界线处是有过渡的。明暗是相对的概念,暗条纹并不是说完全的一点光都没有,它是相对于亮条纹处暗,接近中央亮条纹的暗条纹,是比远离中央暗条纹要亮的。界线处也是如此,接近中央亮条纹的界线要更亮。

    这个亮度的增加比较复杂,我简单的这样认为:接近亮条纹中央的地方,与远离亮条纹中央的地方相比较,光照强度随“距离中央亮条纹的距离”的减小而增加的速度更快。这样,在接近中央亮条纹处,暗条纹会变亮,而界线处变亮的更多,以至于界线处看起来像是属于亮条纹,实际上是在过渡。远离中央亮条纹处,可以看到暗条纹比亮条纹宽,也是这样的。正因为是渐进,所以才会有这样的现象。

  3. 确实。如上。

  4. 确实不太容易区分。在课本后面“实验:用双缝干涉测量光的波长”给出的实验装置更为完整,可以看到借助了放大镜来辅助。课本上的图片也是借助特殊的仪器设备,经过处理后得到的。

  5. 双缝相当于两个光源,光源发出的“光线”的数量是有限的,越接近光源,“光线”越密集,与光源等距处“光线”的密集程度相同。两边的条纹越来越暗,是因为距离光源越来越远,“光线”逐渐变得稀疏。这个地方高中物理不深入研究,咱也不清楚准确的描述,能明白就好了。

  6. 这个在2里面说了一些了,暗条纹处并不是没有光,而是相对较少。我们一般用光的波动性来解释干涉现象。我们说在暗条纹处,两列光波在叠加后相互削弱。光波,也就是电磁波,和机械波是不太一样的,这个地方高中物理不深入研究,咱也不是很清楚。

  7. 我猜测,这个白板用来显示光路。但是因为没有实际见过,所以并不能确定,仅仅猜测。

4. 物理双缝干涉实验中单缝有什么作用化

使到达两个双缝的光为相干光。

只有两相干光相遇才能形成干涉,普通光源的相干性很差(因为原子发光的情况各不相同),如果直接照到双缝上的话是看不到干涉条纹的,先让其经过一单缝,使从单缝出发的光变为相干光(因为是从同一个线光源上发出的,所以振动情况相同),这样才能在光屏上看到条纹。

用激光做实验的话,可以直接照射双缝,就能观察到干涉条纹了。因为激光的相干性非常好。

(4)杨氏双缝实验装置的各部分作用是什么扩展阅读:

1961年,蒂宾根大学的克劳斯·约恩松(Claus Jnsson)创先地用双缝实验来检试电子的物理行为,他发现电子也会发生干涉现象。1974年,皮尔·梅利(Pier Merli) ,在米兰大学的物理实验室里,成功的将电子一粒一粒的发射出来。在探测屏上,他也明确地观察到干涉现象。

2002年9月,约恩松的双缝实验,被《Physics World》杂志的读者,选为最美丽的物理实验。

5. 杨氏双缝干涉实验中单缝的作用

单缝的作用是为了得到接近线光源的光源。和点光源一样,线光源也只是理想化的模型,现实中是无法实现的。杨氏双缝干涉实验中,理想的线光源会在屏上得到一幅双缝干涉图样,这楼主当然知道。现在请楼主想象一下,如果此时将线光源沿着与线光源所在直线相垂直的方向上移动一点距离,屏上的干涉图样会否变化以及会发生什么变化?想明白了这一点,再考虑到现实中的光源其实可以看作为由无数个彼此平行的线光源排列而成的,而每一个线光源都会在屏上形成自己的一套干涉图样,由于这些线光源发出的光彼此不相干,这导致光源在屏上最终形成的图样应是所有这些干涉图样的简单重叠(准确讲其实是光强的叠加,估计你还没学过这些,暂时这样理解好了),亮条纹之间的重叠部分会变得更亮,而亮条纹和暗条纹之间的重叠部分其亮度至少不会比原来的亮条纹暗,往往要略高于原来的亮条纹,因为所谓的暗条纹只是相对较暗,并不是说一点光都没有。这种重叠会导致屏上的干涉图样要比理想线光源情形下的图样模糊很多(也就是亮暗条纹不再那么容易分辨,比如暗条纹不再那么黑,而且变得更窄不好看到),而且这种模糊程度会随着线光源数目的增加(也就是光源宽度的增加)而加剧,直至最后干涉条纹彻底消失。这就是为什么要用单缝来尽可能的得到接近理想线光源的原因。从上面的讨论可知,为了使干涉条纹更清晰,似乎单缝的宽度越窄越好,其实也不是这么回事。因为单缝的宽度越窄,会是通过单缝的光越少,这直接影响到干涉图样中亮条纹的亮度,从而也会影响到干涉条纹的清晰度。其实,如果你大学要学物理的话,到时候你就会知道,以上讨论的就是光的空间相干性的问题。

6. 杨氏双缝实验单缝的作用是什么

是选择了合适的位置,保证双缝的各自的点光源之间不超出相干范围。

双缝实验是一种演示光子或电子等等微观物体的波动性与粒子性的实验。在这种更广义的实验里,微观物体可以同时通过两条路径或通过其中任意一条路径,从初始点抵达最终点。这两条路径的程差促使描述微观物体物理行为的量子态发生相移,因此产生干涉现象。

双缝实验的基本仪器设置很简单,将像激光一类的相干光束照射于一块刻有两条狭缝的不透明板,通过狭缝的光束,会抵达照相胶片或某种探测屏,从记录于照相胶片或某种探测屏的辐照度数据,可以分析光的物理性质。

双缝实验也可以用来检试像中子、原子等等微观物体的物理行为,虽然使用的仪器不同,仍旧会得到类似的结果。每一个单独微观物体都离散地撞击到探测屏,撞击位置无法被预测,演示出整个过程的概率性,累积很多撞击事件后,总体又显示出干涉图样,演示微观物体的波动性。

7. 在杨氏双缝干涉实验装置中,双缝的作用是使白光变成单色光

这个实验中,双缝是作为两个相干光源用。
白光变单色光可以用滤色镜,三棱镜等。

8. 杨氏双缝干涉实验中 遮光筒的作用

防止外界光干扰实验。杨氏双缝干涉的原理就是利用频率相同的光进行相互干涉、产生明显的明暗相间的两暗条纹、若外界光干扰就观察不到实验现象。

9. 杨氏双缝干涉实验

你说干涉条纹保持与双缝平行很不理解,可以这样认为:干涉现象首先须有相干光绕过障碍物(其实就是衍射),然后相互叠加,形成明暗相间的条纹。设双缝竖直,每一条缝从水平方向看尺寸小,光容易绕过去(衍射),分布到左右两边去;而竖直方向尺寸大,光不容易绕过去,所以上下没有光。最终每条竖缝左右两边的光相互叠加,形成明暗相间的条纹,自然与缝平行。当缝转动,条纹也转动。
也可以理解为每条条纹离双缝的波程差为一个定值,经分析,这些点必然全都分布在与缝平行的直线上,所以条纹与双缝平行。
你的第四段考虑的是移动单缝的问题,这对条纹分布没有影响。要知道双缝很窄,才相当于两个新的光源。而单缝仅仅是保证有光透过双缝而已,它对条纹的方向、宽窄均没有影响。

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