双棱镜干涉
的光,它相当于光源 S 的两个虚像 S1、S2 射出的光(相干光),在两束光
相重叠的区域产生明暗相间的干涉条纹。
光
屏
S1 dS
S2
干涉区
D
λ --- 钠光波长 D --- 虚光源到观测屏间的距离
x D
d --- 两虚光源的距离
d
△x --- 相邻明(或暗)条纹间的距离
【实验仪器】
CXJ-1型光具座、钠光灯、可调狭缝、双棱镜、凸透镜、测微目镜、像屏
x d1 | d11 d12 | d2 | d21 d22 |
d d1 d2
D A d1 d2 d1 d2
d x
D
Er
0 0
100 %
代数过程
【注意事项】
1. 不要反复开启钠光灯,影响钠光灯的寿命。 2. 不要用手触摸光学元件表面,以防污染,只能用镜头纸擦试光学
【实验内容】
(2)调节双棱镜 在狭缝与透镜之间放入双棱镜。这时屏上出现两条平行亮线(狭缝像),如两
亮线一高一低,表示双棱镜棱脊与狭缝不平行,则要旋转双棱镜使两亮线等高;如 两亮线一粗亮,一细暗,表示棱镜的棱脊未通过透镜光轴,则应平移双棱镜,使两 亮等宽等亮。 (3)调节测微目镜
用测微目镜代替观察屏,调测微目镜高低左右,使之与透镜等高共轴,让狭缝 像位于视场中央,在视场中央找到等高、平行、等亮度的狭缝像。
【实验内容】
3. 测量光波波长
(1)测量干涉条纹的间距 x 用测微目镜测量干涉条纹(暗条纹)所在位置对应的读数,用逐差法计算 x,
读数过程中测微器鼓轮不允许倒转,以免产生回程误差。
(2)用共轭法测量D和d 保证狭缝、双棱镜和测微目镜位置不变,在双棱镜与测微目镜间放入凸透镜,
移动凸透镜,在测微目镜分划板上获得两次清晰成像(放大和缩小像),记录透 镜在光具座上的相应两个位置A1和A2,计算出 D和d。
2. 调出清晰的干涉条纹
拿走凸透镜,在测微目镜的视场中寻找干涉条纹,此时只能看见一片黄光,这 是因为狭缝过宽或双棱镜棱脊尚未与狭缝平行。只要慢慢减小狭缝宽度,测微目镜 的分划板上将出现一条竖直亮带(两边较暗);轻轻改变狭缝的取向,就可以在亮 带区域出现清晰的干涉条纹。以上两步操作一定要轻缓。调出条纹后,改变测微目 镜与单缝的距离,改变双棱镜与狭缝的间距,观察条纹的疏密变化规律,并寻找最 佳测量状态(一般在视场中的干涉条纹数至少有15条以上),并保证D > 4f。
【数据记录】
1. 测量光波波长
x1
x2
x11
x12
10 x
x
2. 共轭法测量D和d
d11 d12 d1 | d11 d12 |
x3
x4
x13
x14
d 21
d22 d2 | d21 d22 |
单位:mm
x5
平均值
x15
(mm)
单位:mm
A1 A2 A | A1 A2 |
பைடு நூலகம்
【数据处理】
再次证明了光的波动 性质,为波动光学奠 定了坚实的基础。
【实验目的】
1.观察双棱镜干涉现象及其特点; 2. 学会用双棱镜干涉的方法测量纳光的波长; 3. 熟悉和掌握光具座、测微目镜等光学仪器的调整及使 用方法。
【实验原理】
菲涅尔双棱镜可看作是两块底面相接、棱角很小的直角棱镜合成的。
一单色狭缝光源 S 从棱镜正前方照射时,经双棱镜折射,成为两束相重叠
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过
G
n
门
19 20
56
道
17 18
78 9 10
11
13
12
14
15 16
双棱镜干涉
2017 10 19 34
G3
学号后两位 四 56
双棱镜干涉
Thomas Young
杨氏双峰干涉实验
Augustin-Jean Fresnel
菲涅耳双面镜干涉 菲涅耳双棱镜干涉
【实验内容】
1. 开启钠光灯,调节等高共轴
在光具座上调节钠光灯、可调狭缝、双棱镜、凸透镜、测微目镜等器件同轴等高; 同时调整狭缝使之与钠光光源贴近、对正,让钠光均匀照亮整个狭缝。 (1) 调节凸透镜
在狭缝后放上凸透镜,凸透镜后放上一观察屏。观察屏与狭缝之间的距离大于4f, 透镜在狭缝与观察屏之间沿光轴移动,观察屏上先后两次出现狭缝的像,一次成大 像,一次成小像。比较两次成像中心点的高低,若大像的中心点比小像高,则说明 透镜位置偏高,应下降;反之,则说明透镜位置偏低,应上升。此即所谓“大像追 小像”。反复调节透镜的高低左右,直到大、小像中心点重合为止。
元件表面。 3. 注意消除测微目镜的回程误差,记录数据时应沿一个方向旋转鼓
轮,如已达到一端则不能继续转动,以免损坏螺纹;旋转读数鼓 轮时动作要平稳、缓慢;测量装置要保持稳定。 4. 整个测量过程中,双棱镜与读数显微镜的位置均不可变动。
实验装置
光屏
钠可 光调 灯狭
缝
双 棱 镜
凸 透 镜
测 微 目
镜
【实验仪器】
钠光灯
【实验仪器】
双棱镜
菲涅尔双棱镜用来形成双光束干涉, 当光照射在棱镜脊上时,由于棱镜 的折射作用,波阵面的左右两光束 相互交叠,从而形成干涉场。
棱 镜 脊
【实验仪器】
狭缝
凸透镜
像屏
【实验仪器】
测微目镜
测微目镜常作为精密光学仪器的 附件。可单独使用,直接测量非 定域干涉条纹的宽度或由光学系 统所成实像的大小等。具有量程 小,准确度高等优点。