物理实验研究性实验报告 双棱镜干涉.docxVIP

物理研究性报告 双棱镜干涉 第一作者 唐诗白第二作者 贾申羊A14 钠光劳埃镜干涉与双棱镜干涉 【摘要】本文以钠光劳埃镜干涉与双棱镜干涉为主要内容，首先介绍了他的基本实验原理与实验原理、实验器材，然后记录原始数据，然后进行相关不确定度的计算，最后进行进一步的误差来源分析与讨论 【实验原理】 如果两列频率相同的光波沿着几乎相同的方向传播，并且它们的位相差不随时间而变化，那么在两列光波相交的区域，光强分布是不均匀的，而是在某些地方表现为加强，在另一些地方表现为减弱(甚至可能为零)，这种现象称为光的干涉． 由于干涉条纹宽度很小，必须使用测微目镜进行测量。两虚光源间的距离，可用已知焦距为的会聚透镜置于双棱镜与测微目镜之间，由透镜的两次成像法求得，如图5—8－3所示。只要使测微目镜到狭缝的距离＞，前后移动透镜，就可以在的两个不同位置上从测微目镜中看到两虚光源和经透镜所的实像和，其中一组为放大的实像，另一组为缩小的实像，如果分别测得二放大像间距和二缩小像间距，则有 【实验仪器】 光具座，单色光源(钠灯)，可调狭缝，双棱镜，测微目镜,白屏． 【主要步骤】 调节各元件等高共轴 调整狭缝与凸透镜等高共轴 将狭缝紧贴钠光灯放在光具座晚上，接着依次放上透镜（f=20cm）和白屏，用二次成像法使狭缝与透镜等高共轴。 调整测微目镜、狭缝和透镜等高共轴 用测微目镜取代白屏，并置于距狭缝80cm位置上，进一步用二次成像法调至测微目镜叉丝与狭缝、透镜等高共轴。 调整双棱镜或劳埃镜与其它元件共轴 1双棱镜干涉：在狭缝与透镜之间放上双棱镜，使双棱镜到狭缝的距离约为20cm，上下左右移动双棱镜并转动狭缝，直至在测微目镜中观察到等长并列、等亮度的两条狭缝小像。 2劳埃镜干涉：移去透镜，在狭缝后面放上劳埃镜，通过劳埃镜目测观察双光源像，调整狭缝取向至两狭缝像相互平行，再调整劳埃镜使双光源等亮且相距较近。 （2）干涉条纹的调整 要通过测微目镜看到清晰的干涉条纹，实验中必须满足两个条件：1狭缝宽度足够窄，以使缝宽上相应各点为相干光，具有良好的条纹视见度。但狭缝不能过窄，这样光太弱。2棱镜的脊背或劳埃镜反射形成的虚狭缝必须与狭缝的取向相互平行，否则缝的上下相应各点光源的干涉条纹互相错位叠加，降低条纹视见度。 调整方法如下。 1双棱镜干涉：在上述各光学元件调整的基础上，移去透镜，进一步交替微调狭缝宽度和狭缝取向，反复若干次，直至通过测微目镜看到最清晰的干涉条纹为止。 2劳埃镜干涉：通过测微目镜进行观察，同时微微调节劳埃镜和狭缝取向，直至出现清晰的干涉条纹 【数据记录与处理】 实验一：钠光双棱镜干涉 为了更加接近真实值，b与s均测了两次 (mm)B1B2B=b1-b2B’1B’2B’=b’1-b’216.7556.0800.6752.8858.0405.15526.2155.4750.7406.7101.2305.480 (cm)X透X’透X狭S= X透- X狭S’= X’透- X狭175.7033.302.6573.530.65274.1533.102.6571.530.45 (mm)X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X1114.0204.2964.5714.8505.1225.3805.6735.9496.2446.4996.77526.7757.0707.3637.6607.9518.2448.5408.8359.1259.4229.715?x=0.294mm UA(?x)=x2-x2k-1=7.454*10-4mm UB(?x)=0.0013=5.774*10-4mm 所以U(?x)=UA(?x)2+UB(?x)2=9.429*10-4mm ?x+ U(?x)=(0.294±0.001)mm 而λ=bbS+S?x 所以λ=bbS+S?x=(b1-b2)(b1-b2)s透-s狭+s透-s狭?x=580nm u(λ)λ=?LnbbS+S?x??xU(?x)=3.20714*10-3 u(λ)= λ*u(λ)λ=1.8601nm So最终表述为： λ+ uλ=（580±2）nm 实验二：钠光劳埃镜干涉 B1=4.660mm b2=4.195mm b’1=4.215mm b’2=5.220mm S透=35.3cm s狭=2.65cm s’透=66.4cm (mm)X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X1113.8404.3524.8665.3775.8906