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1、双棱镜干涉双棱镜干涉 菲涅耳双棱镜实验是一种分波阵面的干涉实验,实验装置简单,但设计思想巧妙。它通过测量毫米量级的长度,可以推算出小于微米量级的光波波长。 1881年菲涅耳用双棱镜实验和双面镜实验再次证明了光的波动性质,为波动光学奠定了坚实的基础。双双棱镜棱镜干涉干涉操作要点一操作要点一 1、安排好光路。由于采用激光光源,因此,不需要狭缝,而是加一个括束镜K。透镜L先取下。 2、调整激光器的位置,使激光束与光具座的导轨中线重合,并与双棱镜等高。扩束镜与激光同轴。激光束要对称的正射于双棱镜的棱脊上,否则看不到清晰的干涉条纹。 3、观察到清晰的干涉条纹后,即可用测微目镜测量20个条纹的位置坐标。用
2、逐差法计算两明条纹(或暗条纹)的间距。注意,测量过程中双棱镜不得移动。测微目镜的分划板测微目镜的分划板012 345678可移动分划板固定分划板 固定分划板有刻度线,移动分划板有读数准线和叉丝在测微目镜中观察到的干涉条纹在测微目镜中观察到的干涉条纹 在测量干涉条纹位置坐标时,测微目镜分划板只能沿着一个方向移动,不能来回测量,否则会有回程误差。012 345678 4、采用二次成像法测量两虚像S1 、S2 的距离a: 在双棱镜和测微目镜间插入透镜L,移动L,可观察到两个位置成清晰的实像,记录虚光源缩小像的间距 和放大像的间距 ,并测量相应的像距及物距。对应于 和 的像距及物距的关系为: 以上均须
3、测量6次。 5、用米尺测量虚光源到测微目镜分划板(观察屏)间的距离D.操作要点二操作要点二bbvuvubb几点说明几点说明w 1、注意两个虚光源的位置在双棱镜附近,实验中不要测错物距。w 2、实验公式中的D值是光源到光屏间的距离,而光屏是测微目镜的分划板,测量时须注意。D可以直接测量,也可以用D=u+v计算,这时D为间接测量量。w 3、测量虚光源的距离a时,若无法观察两个虚光源的放大像,则只测两个缩小像的距离及物距、像距,计算a值。w 4、测量过程中不能移动双棱镜,否则测得的数据不配套。数据处理之一数据处理之一w 1、根据测得的20个暗条纹的位置坐标,用逐差法计算 值,并计算 值。w 提示:
4、的A类分量计算 设 则x)( xu )(xu 102110、jxxljj10, 2 , 110110nnxxliijj)1()(101210nnlxxluijj数据处理之二数据处理之二mm005. 0仪10lx10)()(luxuA 22)()(BAuxuxu3仪Bu则:式中;而数据处理之三数据处理之三计算激光波长:uubbxDbbx或计算波长的不确定度:提示:先计算各直接测量量的不确定度,再根据误差传递关系计算波长的不确定度,并给出最后结果%100)()(uEu实验结果的定性分析实验结果的定性分析 提示:根据实验条件和各物理量的测量方法,定性分析误差来源,说明其对实验结果准确度的影响问题思考问题思考w 本实验采用激光光源,若用钠光作光源,双棱镜产生的干涉条纹有无变化?用白光照射时,干涉条纹怎样变化,请描绘出干涉图样。20 结束语结束语