杨氏双缝实验002.docVIP

杨氏双缝实验 实验目的 观察杨氏双缝 掌握杨氏双缝 学会利用杨氏双缝 二、实验装置（图10-1） 1：钠灯（加圆孔光阑）9：延伸架 2：透镜L1（=50 mm）10：测微目镜架 3：二维架（SZ－7）11：测微目镜 4：可调狭缝S（SZ－27）12：二维平移底座 （SZ－02） 5：透镜架（SZ－08，加光阑）13：二维平移底座 （SZ－02） 6：透镜L2=150mm) 14：升降调节座（SZ－03） 7：双棱镜调节架 (SZ－41)15：二维平移底座（SZ－2） 8：双缝16：升降调节座（SZ－0 实验原理 从一点光源或线光源发出的光波的波阵面分出两部分，使其形成初相位相同的两个次级光源，这是做光的干涉实验常用的方法之一。在此类实验中，杨氏双缝实验可作为典型的代表。 设有单色光通过一个狭缝S，经过相等的路程分别到达图5－0－1S1和S2S1、S2为狭缝中点，狭缝方向沿y轴方向）。屏幕xoy垂直于S1S2的垂直等分线co，而x轴平行于S1S2连线方向。 设d为此二狭缝的距离，l为二狭缝连线到屏幕的垂直距离，对屏上某点P（xy） 两式平方相减得 或 （5.1） 是光从S1和S2。实际上，只有当dl，并且x和y也很小时，才便于观测到干涉现象，此时 （5.2） 将式（5.2）代入式（5.1）得到 当两束光到达屏上某点的光程差满足，该点呈现干涉加强，所以满足下列的各点强度皆为最大： 　　（5.3a） 式中为干涉条纹的级次，为单色光波长。 因干涉相消而出现的光强最小各点的x坐标应满足 　　（5.3b） 由于二光束交叠区发生干涉而引起的光强分布的变化只取决于x坐标，从干涉场观察到的干涉图样就是一系列平行于y轴的等间隔的明暗条纹。相邻明条纹或暗条纹的间距为 　　　　（5.4） 所以 　　（5.5） 只要测得l和值，已知的条件下，便可测出双缝间距。按图5－0－2安排光路，能获得比较明亮的干涉图样，便于观测。 实验步骤 1、首先把各个光学元件等高调节，如图10-1虚线所示，并按图示顺序摆放仪器； 2、使钠光通过透镜L1会聚到狭缝S上 3、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 4、在调节好S，D和M的mm刻线平行，目镜视场出现便于观测的杨氏条纹。 用测微目镜测量干涉条纹的间距△x，用米尺测量双缝至目镜焦面的距离l，,根据计算。 S1 S2 P(x,y) o x d r1 r2 l c 图5－0－1 y S D M L1 L2 图5－0－2