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1、實驗報告
一 實驗目的:通過楊氏雙縫干涉實驗求出鈉光的波長。
二 實驗器材:鈉光燈,雙縫,延伸架測微目鏡,3個二維平移底座,2個升降調(diào)節(jié)座, 透鏡L1,二維架,可調(diào)狹縫S,透鏡架,透鏡L2,雙棱鏡調(diào)節(jié)架.
三 實驗原理:波在某點的強度是波在該點所引起的振動的強度,因此正比于振幅的平方。如果兩波在P點引起的振動方向沿著同一直線。那么,根據(jù)△φ=2π/λδ=2π/(r2-r1)=k(r2-r1)k為波數(shù)。則對應2πj即r2-r1=2jλ/2(j=0,1,2…)(1—14)差按等于λ/2的整數(shù)倍,兩波疊加后的強度為最大值,而對應于△φ=(2j+1) λ\2(j=0,1,2…) (1—15)式那
2、些點,光程差等于λ/2的奇數(shù)倍,稱為干涉相消。如果兩波從s1,s2向一切方向傳播,則強度相同的空間各點的幾何位置。滿足 r2-r1=常量, r2-r1≈s2s1=d滿足下列條件的各點,光強為最大值r2-r1≈ d=jλ考慮到r<
3、鏡L1匯聚到狹縫上,用透鏡L2將S成像于測微目鏡分劃板M上,然后將雙縫D置于L2近旁.在調(diào)節(jié)好S,D和M的刻線平行,并適當調(diào)窄S之后,目鏡視場出現(xiàn)便于觀察的楊氏條紋.
2 用測微目鏡測量干涉條紋的間距△x,用米尺測量雙縫的間距d,根據(jù)△x=roλ/ d計算鈉光的波長.
五 實驗數(shù)據(jù)記錄與處理:
干涉條紋位置
X1(mm)左
干涉條紋位置
X2(mm)右
干涉條紋間距△x(mm)
△x=X2-x1/n(mm)
4+9.80.01
4+63.00.01
0.266
5+6.00.01
5+31.90.01
0.259
干涉條紋位置
X1(mm)左
干涉條紋位置
4、X2(mm)右
干涉條紋間距△x(mm)
△x=X2-x1/n(mm)
4+26.30.01
4+50.60.01
0.243
3+26.20.01
3+75.10.01
0.2445
3+29.50.01
3+59.00.01
0.295
4+16.90.01
4+44.20.01
0.273
3+34.50.01
3+61.20.01
0.267
3+73.40.01
3+98.00.01
0.246
3+17.50.01
3+71.00.01
0.2675
3+35.00.01
3+62.00.01
0.270
注:n為X1、X2間的
5、條紋數(shù)
由上表可得:
條紋間距平均值:△X≈0.2631mm
測量得有關數(shù)據(jù):
測微目鏡位置:122.30cm 雙縫位置:56.70cm
ro=122.30-56.70=65.60cm=656mm
雙縫間距:d≈0.938mm
由以上數(shù)據(jù)得出:
△y=ro入/d => 入=△yd/ro=(0.9380.2631)6561000000=376.2nm
所以:鈉光的波長大約為376.2nm
六 誤差分析:
⑴由于實驗所測量的數(shù)據(jù)較小,測量和計算式會出現(xiàn)誤差。
⑵由于實驗儀器的精確度的關系以及鏡片的清晰程度,讀數(shù)十會導致誤差。
⑶由于實驗時操作的不當影響實驗效果的準確度,也會導致部分誤差。
⑷在誤差允許的范圍內(nèi),此實驗正確。