⑴ 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;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
⑵ 双缝干涉实验单缝 单缝前后移动,对光屏上的图像有什么影响
无影响的,有三个变量,双缝到显示屏的距离为d.双缝之间的距离为l.波长是兰姆达(打不出来)影响的公式之外就是无影响的,单缝只是为了得到一个相干光源.对于之后的实验是没什么关系的
⑶ 双缝干涉实验中的单缝和双缝各起什么作用如果单缝上下移动,会不会影响光屏上中央亮条纹的位置
1.单缝:主要是使得光源成为一个线光源(使得光纤几乎是相干光源)
2.双缝:等效于两个相干的子光源(相对于单缝来说,单缝就是母光源)
3.不会影响光屏上面中央亮条纹的位置.
但是会使得条纹的亮度变化.
⑷ 在单缝实验中 为什么单缝位置上下移动对光强分布无影响 那前后移动呢
这是夫琅和菲衍射的情形,衍射条纹位置由衍射方向(方位角)决定,与缝的位置无关,单缝位置上下移动对光强分布无影响。
因入射光也是平行光束(经扩束透镜),故前后移动也没有影响。
⑸ 谁有单缝衍射及光强分布测试的实验报告,跪求
单缝衍射测缝宽实验
一、实验目的
1.观察单缝衍射现象及其特点;
2.用硅光电池测量单缝衍射的光强分布; 3.用单缝衍射的规律计算单缝缝宽;
二、实验原理:
光在传播过程中遇到障碍物时将绕过障碍物,改变光的直线传播,称为光的衍射。当障碍物的大小与光的波长大得不多时,如狭缝、小孔、小圆屏、毛发、细针、金属丝等,就能观察到明显的光的衍射现象,亦即光线偏离直线路程的现象。光的衍射分为夫琅和费衍射与费涅耳衍射,亦称为远场衍射与近场衍射。本实验只研究夫琅和费衍射。理想的夫琅和费衍射,其入射光束和衍射光束均是平行光。单缝的夫琅和费衍射光路图如下图所示。
a. 理论上可以证明只要满足以下条件,单缝衍射就处于夫琅和费衍射区域:
a2a2
???或L???
88L
式中:a为狭缝宽度;L为狭缝与屏之间的距离;?为入射光的波长。
可以对L的取值范围进行估算:实验时,若取a?1?10m,入射光是He?Ne激光,
?4
其波长为632.80nm,
a2
?
?1.6cm?2cm,所以只要取L?20cm,就可满足夫琅和费衍射
的远场条件。但实验证明,取L?50cm,结果较为理想。
b. 根据惠更斯-费涅耳原理,可导出单缝衍射的相对光强分布规律:
I
?(sinu/u)2 I0
式中: u?(?asin?)/?
暗纹条件:由上式知,暗条纹即I?0出现在
u?(?asin?)/????,??2?,?
即暗纹条件为
asin??k?,k??1,k??2,?
明纹条件:求I为极值的各处,即可得出明纹条件。令
d
(sin2u/u2)?0
推得 u?tanu 此为超越函数,同图解法求得:
u?0,?1.43?,?2.46?,?3.47?,?
即 asin??0,?1.43?,?2.46?,?3.47?,?
可见,用菲涅耳波带法求出的明纹条件
asin??(2k?1)?/2,k?1,2,3,?
只是近似准确的。
单缝衍射的相对光强分布曲线如下图所示,图中各级极大的位置和相应的光强如下:
sin?
?1.43?/a ?2.46?/a
?3.47?/a
I
I0 0.047I0 0.017I0 .0.018I
c. 应用单缝衍射的公式计算单缝缝宽
由暗纹条件:asin??k? 并由图有:Xk?Ltan?k
由于?很小,所以Xk?L?k?kL?/a
令b?Xk?1?Xk?L?/a(b为两相邻暗纹间距),则
a?L?/b(或a?L?/X1,X1为中央明纹半宽度)
由此可见,条纹间距b正比于L和?,反比于缝宽a。由实验曲线测出b(取平均值),即可算出缝宽a。
d. 实验证明,若将单缝衍射的光路图中的单缝换成金属细丝,屏上夫琅和费花样和同样宽度的单缝衍射花样是一样的,故只需将单缝宽度a用金属细丝直径d代替,就可完全应用以上的理论和公式。
四、实验内容和步骤:
1. 实验主要内容是观察单缝衍射现象,测量单缝衍射的光强分布,并计算出缝宽a。 实验中用硅光电池作光强I的测量器件。硅光电池能直接变为电能,在一定的光照范围内,光电池的光电流i与光照强度I成正比。本实验用的是WJH型数字式检流计,以数字显示来检测光电流。它是采用低漂移运算放大器、模/数转换器和发光数码管将光电流a进行处理,从而将光强I以数字显示出来。
a.按下图接好实验仪器,先目测粗调,使各光学元件同轴等高,要注意将激光器调平;
b.激光器与单缝之间的距离以及单缝与一维光强测量装置之间的距离均置为50cm左
⑹ 双缝干涉实验中,将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变化
不变
双缝干涉的实验装置从左往右依次为:
光源 、 滤光片 、 单缝 、 双缝 、 光屏
△x=Lλ/d L为双缝到光屏的距离 λ为波长 d为双缝两缝间的距离 △x为干涉条纹间距
将单缝向双缝移动一小段距离后即不影响L也不影响 λ和d所以干涉条纹间距不变