杨氏双缝干涉实验报告
一 实验目的:通过杨氏双缝干涉实验求出钠光的波长。
二 实验器材:钠光灯,双缝,延伸架测微目镜,3个二维平移底座,2个升降调节座, 透镜L1,二维架,可调狭缝S,透镜架,透镜L2,双棱镜调节架.
三 实验原理:波在某点的强度是波在该点所引起的振动的强度,因此正比于振幅的平方。如果两波在P点引起的振动方向沿着同一直线。那么,根据△φ=2π/λδ=2π/(r2-r1)=k(r2-r1)k为波数。则对应2πj即r2-r1=2jλ/2(j=0,±1,±2…)(1—14)差按等于λ/2的整数倍,两波叠加后的强度为最大值,而对应于△φ=(2j+1) λ\\2(j=0,±1,±2…) (1—15)式那些点,光程差等于λ/2的奇数倍,称为干涉相消。如果两波从s1,s2向一切方向传播,则强度相同的空间各点的几何位置。满足 r2-r1=常量, r2-r1≈s2s1=d满足下列条件的各点,光强为最大值r2-r1≈ d=jλ考虑到r< 四 实验步骤:1使钠光通过透镜L1汇聚到狭缝上,用透镜L2将S成像于测微目镜分划板M上,然后将双缝D置于L2近旁.在调节好S,D和M的刻线平行,并适当调窄S之后,目镜视场出现便于观察的杨氏条纹. 2 用测微目镜测量干涉条纹的间距△x,用米尺测量双缝的间距d,根据△x=roλ/ d计算钠光的波长. 五 实验数据记录与处理: 干涉条纹位置 干涉条纹位置 干涉条纹间距△x(mm) X1(mm)左 X2(mm)右 △x=X2-x1/n(mm) 4+9.8×0.01 4+63.0×0.01 0.266 5+6.0×0.01 5+31.9×0.01 0.259 干涉条纹位置 干涉条纹位置 干涉条纹间距△x(mm) X1(mm)左 X2(mm)右 △x=X2-x1/n(mm) 4+26.3×0.01 4+50.6×0.01 0.243 3+26.2×0.01 3+75.1×0.01 0.2445 3+29.5×0.01 3+59.0×0.01 0.295 4+16.9×0.01 4+44.2×0.01 0.273 3+34.5×0.01 3+61.2×0.01 0.267 3+73.4×0.01 3+98.0×0.01 0.246 3+17.5×0.01 3+71.0×0.01 0.2675 3+35.0×0.01 3+62.0×0.01 0.270 注:n为X1、X2间的条纹数 由上表可得: 条纹间距平均值:△X≈0.2631mm 测量得有关数据: 测微目镜位置:122.30cm 双缝位置:56.70cm ro=122.30-56.70=65.60cm=656mm 双缝间距:d≈0.938mm 由以上数据得出: △y=ro入/d => 入=△yd/ro=(0.938×0.2631)÷656×1000000=376.2nm 所以:钠光的波长大约为376.2nm 六 误差分析: ⑴由于实验所测量的数据较小,测量和计算式会出现误差。 ⑵由于实验仪器的精确度的关系以及镜片的清晰程度,读数十会导致误差。 ⑶由于实验时操作的不当影响实验效果的准确度,也会导致部分误差。 ⑷在误差允许的范围内,此实验正确。