用雙縫干涉實驗測量光的波長

實驗目的

1．觀察雙縫干涉圖樣，掌握實驗方法。

2．測量單色光的波長。

實驗思路

相鄰兩條亮條紋的中心間距Δx與入射光波長λ，雙縫S1、S2間距d及雙縫與屏的距離l滿足的關系式為：Δx＝λl/d，則λ＝Δxd/l。據此可測算出光的波長。

實驗器材

光具座、光源、學生電源、導線、透鏡、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭、刻度尺。

測量頭的構造及使用

如圖甲所示，測量頭通常有兩種，但都由分劃板、目鏡、手輪等構成，轉動手輪，分劃板會左右移動。測量時，應使分劃板的中心刻線與亮條紋的中心對齊，如圖乙，記下此時手輪上的讀數。

兩次讀數之差就表示這兩條亮條紋間的距離。實際測量時，要測出n個亮條紋間的距離a，再求出相鄰兩條亮條紋間的距離Δx＝a/（n+1）。

實驗步驟

1．如圖所示，安裝儀器(注：濾光片可裝在單縫前)

(1)將光源、透鏡、遮光筒、毛玻璃屏依次安裝在光具座上。

(2)打開光源，調節光源的高度和角度，使它發出的光束沿著遮光筒的軸線把屏照亮。

(3)放好單縫和雙縫。注意使單縫與雙縫相互平行，盡量使縫的中點位于遮光筒的軸線上。

2．觀察記錄與數據處理

(1)調節單縫與雙縫間距為5～10 cm時，觀察白光的雙縫干涉圖樣。

(2)在單縫和光源之間放上濾光片，觀察單色光的雙縫干涉圖樣。

(3)用刻度尺測量出雙縫到屏的距離l。

(4)調節測量頭，使分劃板中心刻線對齊第1條亮條紋的中心，記下手輪上的讀數a1；轉動手輪，使分劃板向一側移動，當分劃板中心刻線與第n條亮條紋中心對齊時，記下手輪上的讀數a2。

(5)分別改變濾光片的顏色和雙縫的距離，觀察干涉條紋的變化，并求出相應的波長。