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经典实验讲义-菲涅尔双面反射镜干涉 (测量实验)

菲涅尔双面反射镜干涉 (测量实验)
一、实验目的
观察双平面干涉现象及测量光波波长 二、实验原理
如附图7所示的是双面镜装置是由两块平面反射镜M 1和M 2组成,两者间夹一很小的
附图7 菲涅尔双面镜
角ϕ。

S 是与M 1和M 2的交线(图中以M 表示)平行的狭缝,用单色光照明后作为缝光源。

从同一光源S 发出的光一部在M 1上反射,另一部分在M 2上发射,所得到的两反射光 是从同一入射波前分出来的,所以是相干的,在它们的重叠区将产生干涉。

对于观察者来说,两束相干光似乎来自S 1和S 2,S 1和S 2是光源S 在两反射镜中的虚像,由简单的几何光学原理可证明,由S 光源发出的,后被两反射镜反射的两束相干光在屏幕上的光程差与将S 1、S 2视为两相干光源发出两列相干光波到达幕上的光程差相同。

与双棱镜实验相似,根据双棱镜的实验中推导出的公式/xd D λ=∆,亦可算出它的波长λ。

三、实验仪器
1、钠光灯(可加圆孔光栏)
2、凸透镜L : f=50mm
3、二维调整架: SZ-07
4、单面可调狭缝: SZ-22
5、双面镜
6、测微目镜Le (去掉其物镜头的读数显微镜)
7、读数显微镜架 : SZ-38
8、三维底座: SZ-01
9、二维底座: SZ-02 10、一维底座: SZ-03 11、一维底座: SZ-03 12、凸透镜: f=150mm 13、He —Ne 激光器(632.8nm) 14、白屏H : SZ-13 15、二维调整架: SZ-07 16、通用底座: SZ-01 17、通用底座: SZ-01
四、仪器实物图及原理图
图十一(1)
图十一(2)
五、实验步骤
1、把全部仪器按照图十一的顺序在平台上摆放好(图上数值均为参考数值),
靠拢后目测调至共轴。

而后放入双面镜。

2、调节双面镜的夹角,使其与入光的夹角大约为半度,如图十一(2)。

(亦
可用激光器替换钠灯,白屏H代替微测目镜,使细激光束同时打在棱边
尽量靠近的双面镜的两个反射镜上,在远离双面镜交棱的白屏上看到干
涉条纹。


3、然后如图放入测微目镜,找到被双面镜反射的光线。

调节单缝的宽度并
旋转单缝使它与双面镜的双棱平行,用测微目镜观察双平面反射镜干涉
图样是等间距的明暗相间的干涉条纹。

4、用微测目镜测出干涉条纹的间距∆x 和D ,D 为双面镜交棱到狭缝、到测
微目镜的距离之和,再用二次成像法测出两个虚光源的间距d 由∆x=x k+1-x k =
D
d
λ便可求出光波的波长λ,并与钠灯的波长实际值比较,分析误差原因。

六、数据处理
利用同双棱镜相同的二次成像法测出虚光源的实像间距d 1及d 2,算出d
值。

d =代入公式/xd D λ=∆即可求出波长λ。

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