26° 27° 28° 29° 30° 31° 32° 33° 34° 35° 36° 2) 理论分析
1 0 0 0 1 2 3 7 11 22 38 72 35 12 4 6 14 24 54 100 100 100 36.5 17.5 6 2 3.5 8 13.5 30.5 55.5 61 69 将双缝的参数a=30mm;b=70mm,λ=32mm代入方程中,得到下表:
K 1(极0 0° 1 2 18.66° 39.79° 11
大值) 2(极小值) 3) 作图分析
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0° 2° 4° 6° 8° 10° 12° 14° 16° 18° 20° 22° 24° 26° 28° 30° 32° 34° 36° 9.21° 28.69° 53.13°
其中,蓝色的曲线代表原始数据,绿色的离散值代表极大值,红色的离散值代表极小值。 4) 误差分析
从上图可以看出,误差在3°以内,在允许的误差范围内。实验验证了双缝干涉原理。
由表可以看出,实验数据中极大值和极小值的度数均比理论值稍大一些,有可能原因有以下几点:
? 由于实验对周围环境要求较高,而实验室人太多,导致反射过多,手臂的晃
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动对度数的大小都有影响,友谊很可能对度数造成了误差;
? 由于双峰衍射板的度数不是很精确,调双缝宽度的时候可能造成较大的误差; ? 仪器的喇叭天线有些松动,旋转转动臂时可能因晃动而造成误差。
6. 思考题
1) 试阐述a、b的变化对干涉产生的影响;
答:由公式可知,在b较大的情况下,增大a、b会减少极大干涉角和极小干涉角的角度;反之增大。当b不是较大的情况下,单缝衍射的极小可能会与双缝干涉的极大重合,导致极大消失。 2) 假设b趋近与0,实验结果的变化趋势将如何? 答:实验结果将与单缝衍射的结果相类似。
实验四、迈克尔孙干涉实验
1.,实验目的
掌握平面波长的测量方法
2.预习内容
迈克尔受损干涉现象
3.实验设备
S426型分光仪
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4.实验原理
迈克尔孙干涉实验的基本原理见图:
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在平面波前进的方向上放置成45度的半透射板。由于该板的作用,将入射波分成两束波,一束向A方向传播,另一束向B方向传播。由于A,B处全反射板的作用,两列波就再次回到半透射板并到达接受喇叭处。于是接收喇叭收到两束同频率,振动方向一致的俩个波。如果两个波的位相差为2pi,的整数倍,则干涉加强。当位相差pi的奇数倍则干涉减弱。因此在A处方以固定板,让B处的反射板移动,当表头从一次极小变到有一次极小时,则B处的反射板就移动L/2的距离。因此有这个距离就可求得平面波的波长。
5.实验内容及步骤;
如图2所示,是两个喇叭口互成90.半透射板与喇叭抽线互成45,将读书机构通过它本身上带上的两个螺旋入底座上,是其他固定的在底座上,再插上反射板,是固定反射板的法线与接受喇叭的抽线一直,可移动反射板的发射喇叭抽线一致。实验时,将可疑反射板反射导读至机构的一端,在此附近测出一个极小的位置,然后旋转读数机上的手柄使反射板移动,从表头上移动,从表头上测出N+1个极小点,并同时从读数机上构上得到相应的位移读数,从而 L=2l/N
求得可移反射板的移动距离l。测波长。
整机进行调整,发射天线和接收天线抽线在同一水平线上。
开机预热后,调整可变衰减器,是接收端收机表头接近合适的刻度,接近满偏。
按照图所示安装反射板,组成迈克尔孙干涉仪,透射板45°方向。
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