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1、4.44.4实验:用双缝干涉测量光波长实验:用双缝干涉测量光波长双缝S1S2屏幕P1 第一亮第一亮纹纹 =P 中央亮纹 =0P2 第二亮第二亮纹纹 =2P3/第三亮第三亮纹纹 =3P3 第三亮第三亮纹纹 =3P2/第二亮第二亮纹纹 =2P1/第一亮第一亮纹纹 =当光程差当光程差 r2-r1=n=n时出现亮纹时出现亮纹r1r2由于由于L远远大于远远大于d d,L远远大于远远大于x x,相邻两条亮条纹相邻两条亮条纹(或暗条纹或暗条纹)的间距的间距xx与什么有关?与什么有关?l-挡板到屏幕的距离挡板到屏幕的距离d-双缝之间的距离双缝之间的距离单色光干涉图样的特点单色光干涉图样的特点:明明(暗暗)条纹
2、的宽度相同条纹的宽度相同。相邻两条暗条纹的间距也是相邻两条暗条纹的间距也是xx。红光的条纹间距最大,紫光的最小。红光的条纹间距最大,紫光的最小。红光的波长最长,紫光的波长最短;红光的波长最长,紫光的波长最短;二、实验步骤二、实验步骤二、实验步骤二、实验步骤1.1.将光源、遮光筒、将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放毛玻璃屏依次安放在光具座上。在光具座上。2.2.接好光源,打开开关,使白炽灯发光接好光源,打开开关,使白炽灯发光。调节各调节各部件的高度,使光源发出的光能沿轴线到达光屏部件的高度,使光源发出的光能沿轴线到达光屏。3.3.安装单缝和双缝,中心位于遮光筒的轴线上,安装单缝和双缝,中心位于遮光
3、筒的轴线上,使双缝和单缝的缝平行使双缝和单缝的缝平行(二者大约二者大约5-10cm)5-10cm)。二、实验步骤二、实验步骤4.4.观察白光的干涉条纹观察白光的干涉条纹。明暗相间的彩色条纹;明暗相间的彩色条纹;中央为白色亮条纹;中央为白色亮条纹;干涉条纹是关于中央亮纹对称的;干涉条纹是关于中央亮纹对称的;在每条彩色亮纹中红光总是在外侧,紫光在内侧。在每条彩色亮纹中红光总是在外侧,紫光在内侧。二、实验步骤二、实验步骤5.5.在单缝和光源间放上在单缝和光源间放上滤光片滤光片,观察单色光,观察单色光的干涉条纹的干涉条纹。6.6.调节测量头,使分划板中心刻度线对齐第调节测量头,使分划板中心刻度线对齐第
4、1 1条条亮条纹的中心,记下手轮上的亮条纹的中心,记下手轮上的读数读数a1a1,转动手轮,转动手轮,使分划板向一侧移动,当分划板中心刻度线与第使分划板向一侧移动,当分划板中心刻度线与第n n条相邻的明条纹中心对齐时,记下手轮上的条相邻的明条纹中心对齐时,记下手轮上的刻刻度数度数a2a2,计算计算相邻两条纹间的距离相邻两条纹间的距离。第第7 7条条第第1 1条条二、实验步骤二、实验步骤第第7 7条条第第1 1条条二、实验步骤二、实验步骤测量头测量头分划板中分划板中心应与条心应与条纹中心对纹中心对齐齐7.7.换用不同的滤光片,换用不同的滤光片,测量其他色光的波长。测量其他色光的波长。三、注意事项三
5、、注意事项1.1.重复测量、计算,求出波长的重复测量、计算,求出波长的平均值平均值。2.2.注意调节光源的高度,使它发出的一束光注意调节光源的高度,使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。否则会使否则会使出现在光屏上的光很弱。出现在光屏上的光很弱。3.3.放置单缝和双缝时,缝要放置单缝和双缝时,缝要相互平行相互平行,中心,中心大致位于遮光筒的轴线上大致位于遮光筒的轴线上。否则会使干涉条。否则会使干涉条纹不清晰。纹不清晰。每转一周,测微螺杆前进或后退每转一周,测微螺杆前进或后退0.5mm0.5mm。可动刻。可动刻度分为度分为5050等份,每一等份表示等份,每一
6、等份表示0.01mm0.01mm,即可动刻,即可动刻度度每转过一等份,测微螺杆前进或后退每转过一等份,测微螺杆前进或后退0.01mm0.01mm。螺旋测微器螺旋测微器:读数:读数:测量长度测量长度=固定刻度示数固定刻度示数+可动刻度示数可动刻度示数精确度精确度45040120固定刻度:固定刻度:每刻度为每刻度为1 1毫米毫米半刻度半刻度可动刻度:可动刻度:5050等分等分主尺上的主尺上的0.50.5毫米,毫米,每等分为每等分为0.010.01毫米毫米01510501答案:L=1.5+0.104=1.604 mm游标卡尺:游标卡尺:外测量爪紧固螺钉内测量爪游标尺深度尺主尺以以1010分度为例:分
7、度为例:01001cm10毫米9毫米1mm1mm0.9mm0.9mm主尺上的最小分度是主尺上的最小分度是1 1毫米,游标上有毫米,游标上有1010个等分度,总长个等分度,总长为主尺上的为主尺上的9 9毫米,则游标上每一个分度为毫米,则游标上每一个分度为0.90.9毫米,主尺毫米,主尺上一个刻度与游标上的一个刻度上一个刻度与游标上的一个刻度相差相差0.1mm0.1mm。同理,。同理,2020分分度每个刻度差度每个刻度差0.05mm0.05mm。5050分度每个小格差分度每个小格差0.02mm0.02mm。读数:读数:主尺主尺cm327mm70.1mm测量长度测量长度=主尺上的整毫米数主尺上的整毫米数+对齐格数对齐格数精确度精确度游标