4讲义(双棱镜干涉)

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1、用双棱镜测光波波长一、实验目的：1、熟练掌握光路的等高共轴技术；2、观察双棱镜干涉现象，体会如何保证实验条件；3、用双棱镜测半导体激光器光波波长。二、实验仪器半导体激光器、光具座、可调单缝、菲涅耳双棱镜，测微目镜、凸透镜。三、实验原理1、菲涅尔双棱镜干涉频率相同的光波沿着几乎相同的方向传播，并且它们的相位差不随时间而变化，这两列波在空中相交的区域，光强不均，某些地方加强，另一些地方减弱，这种现象称为光的干涉。要获得稳定的干涉条纹，必须有满足相干条件的两个相干光源。利用菲涅尔双棱镜产生相干光束是获得相干光源的一种方法。从光源发出的光，经双棱镜折射后分两束，

2、这两束光好像分别从两个光源、6此讲义由张波于2010-11-1最后一次修订发出的一样。满足相干条件，则在两束光相遇的空间形成稳定的干涉场在光路中垂直放一光屏，在屏上即可形成明暗相间的干涉条纹。图一菲涅尔双棱镜干涉图二双棱镜干涉光程差计算图由图二可知，由、发出的光线到达P点的光程–++6此讲义由张波于2010-11-1最后一次修订又，即则若为光源发出的单色光波长，干涉极大和极小的光程差分别为：两相邻干涉明或暗条纹所满足的关系为：①其中为两相邻条纹之间的间距，为虚光源到观察屏间的距离，为两虚光源之间的距离。2、用凸透镜成像法测的值：图三凸透镜成像光路图…..

3、②6此讲义由张波于2010-11-1最后一次修订实验时，使干涉条纹落在测微目镜分划板上，测条纹间距和对应的，用凸透镜成像法测，将②代入①式，即可求出的值。其波长的不确定度：四、实验内容及要求：1、调节光学元件等高共轴。调节光源狭缝，双棱镜，测微目镜等高共轴，并使狭缝方向与双棱镜的棱脊沿竖直方向，且相互平行。2、调节出清晰的干涉条纹开启光源，调节光源的放置位置，并调节光路，使从光源发出的光经过狭缝对称的照到双棱镜棱脊的两侧。将缝调至适当宽度，微调狭缝的倾角，以从目镜中看到清晰的条纹为准。3、测和调节缝屏之间的间距适中，固定狭缝，双棱镜，测微目镜位置不变。移

4、动测微目镜的读数鼓轮测量条纹间距，用直尺测量缝、屏之间的距离6此讲义由张波于2010-11-1最后一次修订4、测用凸透镜成像法测虚光源间距5、计算的最佳估计值和其不确定度，并分析误差，提交完整实验报告。五、实验数据记录1、测量干涉条纹间距mm序号123456用直尺测出缝、屏之间的距离D=mm，mm2、确定的数值mm，mm，mm。六、实验数据处理1、用逐差法确定，以及2、计算光波波长。（即和）七、实验注意事项1、调节光路时，狭缝的方向应严格与双棱镜棱脊平行，通过缝的光应对称的照射到棱脊的两侧。2、在测量“3”与“4”中，光源、狭缝及双棱镜的位置应保持不变。

5、3、读条纹间距及虚光源间距时，测微目镜的一条十字叉丝应与条纹或虚光源像平行。6此讲义由张波于2010-11-1最后一次修订八、课后作业1、处理实验数据，完成实验报告。2、为什么狭缝宽度较大时干涉条纹消失。3、为什么狭缝方向必须与双棱镜棱脊平行才可以看到干涉条纹？6此讲义由张波于2010-11-1最后一次修订