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实验十八: 用双缝干涉测定光的波长

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1.实验目的：

(1)明确实验器材的构成及其作用；

(2)观察白光及单色光的干涉图样；

(3)学会测波长的一种方法。

2.实验原理

如图1所示，电灯发生的光，经过滤光片后变成单色光，再经过单某某S时发生衍射，这时单某某S相当于一单色光源，衍射光波同时到达双缝S1和S2之后，再次发生衍射，S1、S2双缝相当于二个步调完全一致的单色相干光源透过S1、S2双缝的单色光波在屏上相遇并叠加，S1、S2到屏上P点的路程分别是rl、r2，两列光波传到P的路程差Δr=
，设光波波长为λ。

(1)若Δr=nλ (n=0，±1，±2，…)，两列波传到P点同相，互相加强，出现明条纹．

(2)若Δr=(2n-1)λ (n=±1，±2，±3，…)，两列波传到P点反相，互相减弱，出现暗纹．

这样就在屏上得到了平行于双缝S1、S2的明暗相间的干涉条纹．相邻两条明条纹间的距离Δx与入射光波长λ，双缝S1、S2间距离d及双缝与屏的距离L有关，其关系式为：Δx=
λ，由此，只要测出Δx、d、L即可测出波长λ．

两条相邻明(暗)条纹间的距离Δx用测量头测出．测量头由分划板、目镜、手轮等构成．如图2所示．

转动手轮，分划板会 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 轮上的读数a2；并记下两次测量时移过的条纹数n，则相邻两亮条纹间距Δx=

③用刻度尺测量双缝到光屏间距离L(d是已知的)．

④重复测量、计算，求出波长的平均值．

⑤换用不同滤光片，重复实验．

数据处理

(1)根据所测的几条条纹的间距，求出相邻条纹间距：Δx=
(n-1个间隔)。

(2)把所测的双缝间距d，双缝到屏的距离L及Δx代入：λ=
Δx。

注意事项

(1)双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，不要随便拆解遮光简，测量头等元件。

(2)滤光片、单某某、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸或干净软片轻轻擦去．

(3)安装时，注意调节光源、滤光片、单某某、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单某某、双缝平行．

(4)光源灯丝最好为线状灯丝，并与单某某平行且靠近。

(5)调节的基本依据是：照在像屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单某某、双缝，测量头与遮光筒不共轴线所致，干涉条纹不清晰一般主要原因是单某某与双缝不平行所致，故应正确调节．

误差分析

光波波长很小，Δx、L的测量对波长λ的影响很大．L用毫米刻度尺测量，Δx利用测量头上的游标尺测量．可测多条亮纹间距再求Δx，采用多次测量求λ的平均值法，可减小误差．

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