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双棱镜干涉实验装置图

发布时间:2023-04-18 16:24:51

『壹』 某同学做“双缝干涉测光的波长”实验装置示意图如图甲所示.(1)器材安装过程的三张实物图如图乙所示,

(1)结合甲图中各仪器的位置,可知A是测量镜头,B是单缝,C是双缝.
(2)测第四条时固定刻度读数为7.5mm,可动刻度读数为0.01×40.0=0.400mm,所以最终读数为7.900mm.
根据双缝干涉条纹的间距公式△x=

L
d
λ,得:
λ=d?
△x
L
=0.25×10-3×
(7.900?2.227)×10?3
(4?1)×0.7
=6.75×10-7m=675nm.
故答案为:(1)测量头,双缝,单缝;(2)7.900,675nm

『贰』 双缝干涉的实验装置如图所示,其中,滤光片的作用是______,单缝的作用是______,双缝的作用是______;实

滤光片的作用是使入射光变成单色光,单缝的作用是使入射光变成线光源,双缝的回作用是形成相干光源.实答验中需调整光源、单缝、双缝、屏、遮光筒达到共轴.
故答案为:使入射光变成单色光,使入射光变成线光源,形成相干光源,共轴.

『叁』 双棱镜干涉实验的注意点!

实验装置如图3-15-4所示,除光源外各器件均需安置在光具座上,Q为钠光灯;S为宽度及取向可调单缝;透镜L1将光源Q发出的光会聚于单缝S上,以提高照明单缝上的光强度;B为双棱镜;L2为辅助成像透镜,用来测量两虚光源S1、S2之间的距离d;P为观察屏,用作调节光路;M为测微目镜。根据光的干涉理论和条件,为获得对比度好、清晰的干涉条纹,调节好的光路必须满足以下条件:(1)光路中各元件同轴等高。(2)单缝与双棱镜棱脊严格平行,通过单缝的光对称地射在双棱镜的棱脊上。(3)单缝宽窄合适,否则干涉条纹对比度很差。3.光路调节实验中单缝S宽度的调节是单边移动来实现的,故单缝应置于三维可调滑块上;双棱镜B置二维可调滑块上;辅助成像透镜L2置三维可调滑块上。(1)目测各器件共轴等高。(2)调节光源Q、透镜L1及单缝S使光对称射在双棱镜B的棱脊上。(3)单缝S与双棱镜B距离合适(一方面两者距离越大,干涉条纹越蜜;另一方面经双棱镜折射后的光线汇聚在单缝上。),将测微目镜M置于双棱镜后附近处,在改变单缝宽度、取向的同时观察干涉情况,以获得对比度好、清晰的干涉条纹。(4)移动测微目镜使其与单缝丛姿的距离略大于辅助成像透镜L2四倍焦距。注意在移动测微目镜的同时观察干涉条纹,若干涉条纹朝一边移动则通过调节放置单缝的三维可调滑块,使干涉条纹处于目镜中央。(5)在双棱镜与目镜之间加入辅助成像透镜,移动其位置使通过目镜能观察到虚光源两次成像。 (6)固定各器件之间距离不变,测量有关量。3.测微目镜测微目镜是用来测量微小间距的仪器,由目镜、可动分划板、固定分划板、读数鼓轮与连接装置组成。其结构外形简图如图3-15-3所示。使用时,通过转动读数鼓轮带动丝杆可以推动可动分划板左右移动,该分划板上刻有十字交叉线,其移动方向垂直于目镜光轴,移动距离可通过带有刻度的不动鼓轮及可动读数鼓轮读出。测微目镜的读数方法与螺旋测微计相似,竖线或交叉点位置的毫米数由不动鼓轮的刻度读出,毫米以下的读数由可动鼓轮上确定。本仪器测长范围0~10mm,测量精度为0.01mm,可以估读到0.001mm。使用时应先调节接目镜,叉丝清晰后(此时待测物须成像在分划板平中穗面上)转动鼓轮,推动分划板使叉丝的交点或竖线与待测物的像边缘重合,便可得到一个读数。转动鼓轮使叉丝的交点或竖线移动到待测物像的另一边缘上,又得到一个读数,两读数之差即为待测物像的大小。注意事项:(1)测微目镜中十字叉丝移动的方向应与被测物线度方向平行,即竖线与之垂直。(2)为消除鼓轮的丝杆螺纹与螺母之间存在间隙以及鼓轮空转所引起的系统误差,测量应缓慢朝一个方向转动鼓轮,中途不可逆转。(3)转动鼓轮观测十字卖郑卜叉丝的位置时,不要移出其观测范围(0~10mm)。(4)不要用手触摸任何镜头。http://jpkc.nwpu.e.cn/jp2005/10/experiment/part_sljgs/part_sljgs.htm

『肆』 双棱镜干涉实验减小误差的方法

一、干涉实验测光波波长的两种方法 (一)等位移法 利用等位移法来测量光波波长的话可以根据如下图 1 来安排装置,待测光波 波长可表示为[2] 放已知波长 λ1 的 He-Ne 激光器,测出已知波长的 He-Ne 激光为光源时双棱 镜分别放在 B 和 B’时所成干涉条纹的宽度 δ1 和δ2,测出待测光(如钠光灯) 作为光源时在上面两点分别所成干涉条纹宽度 和 ,利用上式带入数据便可以直 接计算出待测光波波长。 光路安排好以后,保持 D 不变并且使得 不变,只需要更换光源测出相应的 干涉薯则链条纹宽度 ,和,。 (二)虚光源法 在利用双棱镜干涉测光波波长时,多数采用的方法都是测出两虚光源间距 d、两虚光源到测微目镜叉丝板平面的距离 D 以及干涉条纹宽度 ,最后带入公 式 ,这种测量方法涉及到虚光源间距的测量,我们称之为虚光源法。 在通常的实验过程,有如下两种方法数孙来测量虚光源的间距。 1、两次成像法 放一个焦距为 f′的透镜 L 在双棱镜和测微目镜之间,当测微目镜与虚光源之 间的距离 d>4f′时,在两虚光源和测微目镜所在平面之间就会找到分别成放大像 和缩小像的两次成像点,在测微目镜和两虚光源间前后移动凸透镜 L,分别找到 大像和小像,通过测微目镜测出大像 d1 和小像 d2,代入公式 ,即可测得两虚 光源间距。 这种方法实验原理简单,便于教师讲解及学生理解,在许多大学教学 中通常都采用此种实验方法。 2、放大法 在两次成像法过程中,有一种盯陆方法就是只测量一次成像,这种方法叫一次成 像法,很多时候有的实验者只测量放大像,这种方法称为放大法。 具体方法便是 在测微目镜叉丝板上呈现放大像时测出此时两虚光源间距 d1,并且利用光具座 上刻度尺得到虚光源平面、透镜、测微目镜叉丝平面的位置,计算出两次成像原 理图中的 和 ,利用比例 得到两虚光源间距 。
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『伍』 干涉色的实验方法分析

由光的干涉规律可知,为了观察到稳定的光的干涉现象,就必须创造特殊的条件.这些条件可归结为:在任何瞬时到达观察点的,应该是从同一批原子发射出来但经过不同光程的两列光波(例如反射或折射等方法).各原子的发光尽管迅速的改变,但任何位相改变总是同时发生在两列波中,因而它们到达同一观察点时总是保持着不变的位相差,只有经过这样特殊装置的两束光才是相干的.所以历史上进行的一些著名的光的干涉实验都是采用以上的实验设计原理进行设计实验的.
杨氏干涉实验
托马斯·杨在1801年以极其简单的装置和巧妙的构思,做到了用普通光源来实现光的干涉.这一实验设计,不仅是许多其它光的干涉实验的装置原型,在理论上还可以从中得到许多重要的概念和启发. 杨氏干涉实验装置如图所示.让光源照射到开有小孔S的不透明的遮光板(称为光阑)上,后面置有另一块光阑,开有两个小孔S1和S2.从针孔S1和S2中发出的两组球面光波互相干涉,结果在屏幕D上形成一个对称而强度有变化的图样.若用单色光作光源,则在屏幕上可以观察到干涉图样.当时杨氏利用了惠更斯对光的传播所提出的次波假设(即惠更斯原理)解释了这个实验. 后来为了提高干涉的亮度,实验中S、S1、S2用三个相互平行的狭缝,即称之为杨氏双缝干涉.并且可以用目镜代替屏幕进行直接观测.在激光出现后,用激光作光源进行实验,则在屏幕可观察到稳定清晰的干涉条纹,还可用目镜放大或用照相机摄像.在杨氏实验装置中一般要求双孔间距d在0.1mm~1mm之间,横向观测范围在1cm~10cm之间,幕与双孔屏的间隔在1cm~10cm之间. 从杨氏实验中可以得出,从同一列波的波面上取出的两个次波源,总是相干的,后来的一切分波阵面干涉装置的设计思想都是源于杨氏这一精巧的构思.杨氏在分析干涉条纹的特征时推得:双孔干涉条纹的间距: 即光的波长为: 杨氏由此式算出了光的波长,这是人类历史上第一次由实验测得的光的波长.而且杨氏干涉实验在光学发展上是一个决定性的判决实验,由此导致了光的波动理论复兴的开端.
菲涅耳双棱镜实验
1817年法国物理学家菲涅耳设计进行了著名的菲涅耳双棱镜实验,如图:缝光源S发出的光经过一个顶角α很小(约1°左右)的薄棱镜P,借助于棱镜的折射,将自S发出的光束分为两束ac和bd,并沿不同方向传播,这两束光好像自图中所示的虚光源S1和S2发出的一样,在两束光重叠的bc区域产生干涉条纹.测量出由双棱镜所产生的干涉条纹宽度△x,则可由下式计算出光波的波长 式中L1和L2分别为光源及屏幕到棱镜P的距离d为两虚光源S1和S2之间的距离,△x为幕上相邻两个条纹的距离.接着菲涅耳又完成了两束光干涉的双面镜实验.
迈克耳逊干涉仪
一种用分光束法产生双光束干涉的精密光学仪器.是由美国物理学家迈克耳逊在1881年提出,故名.如图所示,从单色广光源S发出来的光,在平行平面玻璃板G1上镀有一薄层银的半反射面A,光在A上分成光强近于相等的两束,它们分别从平面镜M1、M2上反射回到A而重新会合,在透镜L2的焦平面F上形成等倾条纹.M2是固定的,而M1安装在一个可以平移调节的座架上.通常在G1与G2之间放一块与G1相同且与G1平行的补偿板G2·当M1与M2对A面互成镜象关 中的像,故在F上的等倾条纹可以看作是在反射面M1和虚反射面M'2之间的平行空气层上产生的.条纹的形状是以焦点为中心的同心圆.M1向M'2移近λ/2,则向中心收缩一个条纹;反之移远λ/2,则在中心冒出一个条纹.测出条纹变化的数目,就可计算M1移动的距离.迈克耳逊曾用此仪器做了如下三个重要实验:1887年测量以太漂移的迈克耳逊莫雷实验;1892年首次系统地研究光谱线的精细结构;1895年首次直接将光的波长与标准米进行比较. 迈克耳逊干涉仪的设计是光的干涉现象的典型应用。

『陆』 双棱镜干涉和劳埃镜干涉的原理有哪些异同

双棱镜干涉实验

利用菲涅尔(A.J.Fresnel)双棱镜可以实现光的干涉。菲涅尔双棱镜干涉实验曾在历史上
2.加深对光的波动性的了解,学习调节光路的一些基本知识和方法。 【实验仪器】
1.光源;2.光具座;3.狭缝;4.双棱镜;5.凸透镜;6.测微目镜。 【实验原理】
双棱镜形状如图6.38.1所示,其折射角很小,因而折 射棱角接近180。今设有一平行于折射棱的缝光源S产生 的光束照射到双棱镜上,则光线经过双棱镜折射后,形成 两束犹如从虚光源S1和S2发出的相干光束。
1由两个(或两个以上的)光束,在满足一定条件下迭加时,在交迭区的不同地点呈现稳定的互相加强或减弱的现象,称为干涉现象.通常两个独立的光源或同一光源上的两个不同部分都不会产脊并猛生干涉现象.运用某些方法,如光的反射或折射,可以将同一光源发出的光分成两个光束,当这两光束在空间经不同路径而重新聚合时,就能实现干涉现象.

两束光在交迭区域中的加强和减弱形成“干涉图样”,能产生干涉现象的光称为“相干光”,产生相干光的光源称为“相干光源”,产生干涉的条件称为“相干条件”.

2.光的相樱桥干条件

产生光的干涉的必要条件:

①两光波具有相同的振动频率;

②两光波在相遇点有固定的位相差;

若要得到振动最弱点的振幅为零的干涉现象,除了具有上面两个条件外,还要满足下面两个条件:

③两光波在相遇点有相同的振动方向;

④两光波的振幅相同.

若两光波在相遇点所产生的振动不在同一方向,则该点的合成振动将不是简谐振动,因而不能产生干涉现象.若两光波在相遇点的位相差不固定,随时间作无规则且迅速的变化,蔽轮由这种变化引起的光强改变的次数在观察或测量所需要的时间间隔t内几乎是无限大,在相遇点只能获得t间隔内的平均光强.这与两光波在该点单独产生的光强度之和无区别,因而无干涉现象.所以,只有满足上述①、②、③三条条件才能产生干涉现象.但是,要使产生明显的干涉现象,还必须满足产生光的干涉的充分条件.

产生光的干涉的充分条件:

①两光波在相遇点产生的振动的振幅相差不悬殊;

②两光波在相遇点的光程差不太大.

『柒』 双棱镜干涉误差有什么

单缝光源经双棱镜形成两个相干虚光源,从而在光源另一侧产生平行的明暗相间的干涉条纹。干涉条纹宽度随光源和双棱镜的距离增大而增大,而干涉条纹数随测微目镜到双棱镜的距离增大而增多。

当棱镜顶角加大,折射率变小的时候,光线偏折角度变小,光源的两个像点距离加大,就好像双缝干涉的缝宽加大,那么根据双缝干涉条纹间距公式,可以知道当双缝宽度加大的时候,条纹间隔减小。同时还跟双棱镜到屏幕的距离有关,距离越长,间隔越长。

(ε=λD/d,其中ε是条纹间距,D是双缝到屏幕的距离,双棱镜的话就是光源的像点到屏幕的距离,d是双缝间距,也就是两个像点的距离)

叠加原理及相干性

两列波在同一介质中传播发生重叠时,重叠范围内介质的质点同时受到两个波的作用。若波的振幅不大,此时重叠范围内介质质点的振动位移等于各别波动所造成位移的矢量和,这称为波的叠加原理。

若两波的波峰(或波谷)同时抵达同一地点,称两波在该点同相,干涉波会产生最大的振幅,称为相长干涉(建设性干涉);若两波之一的波峰与另一波的波谷同时抵达同一地点,称两波在该点反相,干涉波会产生最小的振幅,称为相消干涉(摧毁性干涉)。

以上内容参考:网络-干涉

『捌』 菲涅尔双棱镜干涉

法国科学家菲涅耳(Augustin J.Fresnel)在1826年进行的双棱镜实验,证明了光的干涉现象的存在,它不借助光的衍射而形成分波面干涉,用毫米级的测量得到纳米级的精度,其物理思想、实验方法与测量技巧至今仍然值得我们学习。菲涅尔双棱镜由两个折射角很小 的直角棱镜组成,且两个棱镜的底边连在一起,用它可实现分波前干涉。通过对其产生的干涉条纹间距等长度量(毫米量级)的测量,可推算出光波波长。

『玖』 用双棱镜干涉测光波波长最关键的地方在哪里

1. 光路的调整—— 调整各个光学元件,使其达到等高共轴(调整步骤见讲义)。2. 干涉条纹的调整。3. 测量干涉条纹间距 ,测出连续晌罩10条液裤以上条纹的总间距,再用条数除之。并要求测量3次,取平均。闹谨简

『拾』 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中:(1)下图为实验装置图,图中虚线框位置的组件名称是____,它的作

(1) 滤光片 、 获得单色光
(2) 分刻板中心刻度线一定在视场中心 、50分度的游标卡尺(中内学阶段不估容读)无法读得第二个示数
(3) 不能

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