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實驗?zāi)康?/strong>

1. 觀察白光及單色光的干涉條紋

2測定單色光的波長

實驗原理

如圖所示，與兩縫之間的距離d相比，每個狹縫都很窄，寬度可以忽略，涼風S₁，S₂的連線的中垂線與屏的焦點為P0，雙縫到屏的距離OP₀=L，屏上P₁與P₀之間的距離x,兩縫到P₁的距離分別為P₁S₁=r₁，P₁S₂=r₂。在P₁S₂上做P₁M=P₁S₁，于是S₂M=r₂-r₁,由于兩縫之間的距離遠小于縫到屏的距離，所以可近似認為三角形S₁S₂M是直角三角形，根據(jù)三角函數(shù)的關(guān)系看，有r₂-r₁=dsinθ

另一方面，x=tanθ≈Lsinθ。因此有r2-r2=dx/L.

當兩列波的路程差為波長的整數(shù)倍，即dx/L.=+-kλ（k=0,1,2,3...）時會出現(xiàn)亮條紋，，也就是說嗎，亮條紋中心位置為x=Lλ/d。

根據(jù)雙縫干涉中條紋間距△x=Lλ/d。

已知雙縫間距d，再測出雙縫到屏的距離L和條紋間距△x，就可以測出光波的波長。

實驗過程

1. 觀察光的干涉圖樣

（1）如圖安裝儀器

（2）接通電源，閉合開關(guān)，使燈絲正常發(fā)光。

（3）調(diào)整各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線達到光屏。

（4）安裝單縫和雙縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫和單縫平行，兩者之間的距離為5—10cm，這時可觀察白光的干涉條紋。

（5）在單縫和光源之間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋。

2. 測定單色光的波長

（1）安裝好測量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋。

（2）條紋間距用測量頭測出，如圖測量頭由分劃板，目鏡，手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動手輪，分劃板會左右移動，測量時，應(yīng)使分劃板中心刻線對齊某條紋中心，記下此時手輪上的讀數(shù)a1，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線移至另一條亮條紋中央，記下此時手輪的讀數(shù)a2；并記下兩次測量的亮（或暗）條紋數(shù)n，則相鄰兩條亮（或暗）條紋間距為。

（3）用刻度尺測量雙縫到光屏間的距離L

（4）將L，△x代入公式求出光的波長λ

（5）重復(fù)測量，計算，求出波長的平均值。

（6）換用不同顏色的濾光片，觀察干涉條紋的異同，求出相應(yīng)的波長。

1. L的測量誤差

本實驗中刷高峰到光屏 的距離較長，L的測量誤差不太大，但也應(yīng)選用毫米刻度尺測量。并多次測量出平均值減小實驗誤差。

2. 測量條紋間距△x帶來的誤差。

（1）干涉條紋沒有調(diào)到最清晰的程度。

（2）分劃板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒有恰好位于條紋中心。

（3）測量多條亮條紋間距時讀數(shù)讀不準。

注意事項

1. 放置單縫和雙縫時，必須使縫平行。

2. 要保證光源，濾光片，單縫，雙縫和光屏的中心軸線在遮光筒的軸線上。

3. 測量頭的分劃板中心刻線喲啊對準條紋的中心。

4. 要多測幾條亮條紋（暗條紋）中心的距離，再求△x。

1. 以下說法正確的是（ ）

A．用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉

B．雷達是利用聲波的反射來測定物體的位置

C．x射線的波長比紫外線和γ射線更短．

D．根據(jù)狹義相對論，一條沿自身長度方向運動的桿，其長度總比靜止時的長度?。?/span>

2. 雙縫干涉實驗裝置如圖所示，綠光通過單縫S后，投射到具有雙縫的擋板上，雙縫S₁和S₂與單縫S的距離相等，光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋．屏上O點距雙縫S₁和S₂的距離相等，P點是距O點最近的第一條亮條紋．如果將入射的單色光換成紅光或藍光，討論屏上O點及其上方的干涉條紋的情況是：①O點是紅光的亮條紋；②紅光的第一條亮條紋在P點的上方；③O點不是藍光的亮條紋；④藍光的第一條亮條紋在P點的上方．其中正確的是（ ）

A．只有①④正確
B．只有②③正確
C．只有①②正確
D．只有③④正確

解析
①O點距離雙縫的路程差為0，該點為明條紋，當用紅光或藍光照射時，產(chǎn)生紅光的亮條紋或藍光的亮條紋．故①正確，③錯誤；

②根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式△x=

 λ得，紅光的波長大于綠光，所以紅光的條紋間距大于綠光的條紋間距，所以紅光的第一條亮條紋在P點的上方．故②正確．

④藍光的波長小于綠光的波長，則藍光的條紋間距小于綠光的條紋間距，所以藍光的第一條亮條紋在P點的下方．故④錯誤．
故選C．

3. 在下列實驗中，能證明光具有粒子性的是（ ）
A．光電效應(yīng)實驗
B．光的雙縫干涉實驗
C．光的衍射實驗
D．α粒子的散射實驗