1.实验目的
(1)了解光产生稳定干涉现象的条件。
(2)观察白光及单色光的双缝干涉图样。
(3)掌握用测量头测量条纹间距的方法。
(4)测单色光的波长。
2.实验原理
(1)根据公式Δx=λ得λ=Δx。
(2)用刻度尺测出双缝到光屏的距离l,用测量头调节出清晰的干涉条纹,测出n个亮纹间的距离a,则Δx=。双缝间距d是已知的,这样就可以计算出波长λ。
3.实验器材
双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺。
4.实验步骤
(1)观察干涉条纹
①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。如图所示。
②接好电源,打开开关,使灯丝正常发光。
③调节各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿遮光筒的轴线到达光屏。
④安装双缝和单缝,中心大致位于遮光筒的轴线上,使双缝与单缝的缝平行,二者间距约5~10 cm,这时,可观察白光的干涉条纹。
⑤在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹。
(2)测定单色光的波长
①安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹。
②使分划板中心线对齐某条亮条纹的中央,记下手轮上的读数a1,将该条纹记为第1条亮条纹;转动手轮,使分划板中心线移动至另一亮条纹的中央,记下此时手轮上的读数a2;将该条亮条纹记为第n条亮条纹,则相邻两亮条纹间距Δx=。
③用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l(d是已知的)。
④重复测量、计算,求出波长的平均值。
5.注意事项
(1)双缝干涉仪是比较精密的仪器,应轻拿轻放,且注意保养。
(2)安装时,注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上,并使单缝、双缝平行且间距适当。
(3)光源灯丝最好为线状灯丝,并与单缝平行且靠近。
(4)照在光屏上的光很弱,主要原因是灯丝与单缝、双缝,测量头与遮光筒不共轴所致;干涉条纹不清晰的一般原因是单缝与双缝不平行所致,故应正确调节。