杨氏双缝干涉实验报告参考稿
学院 机电学院 班级 机械电子2班 姓名 钟登巧 学号 201000642113011 同组人 万续 日期20##-3-27
【实验题目】
杨氏双缝干涉实验
【实验目的】
1、了解杨氏双缝干涉现象基本原理,
2、了解杨氏双缝干涉实验装置基本结构并掌握光路调整方法,
3、观察双缝干涉现象并掌握光波波长的一种测量方法。
【实验仪器】
杨氏双缝干涉仪器一台(WSY-6-0.5mm),测微目镜一个(0.01mm),钠灯光源一套。
【实验原理】
1801年,托马斯·杨巧妙地设计了一种把单个波阵面分解为两个波阵面以锁定两光源之间相位差的方法来研究光的干涉现象。用叠加原理解释了干涉现象并在历史上第一次测定了光波的波长.
1. 相干条件: 空间两列波在相遇处要发生干涉现象,这两列波必须满足以下三条相干条件。1)振动方向相
同;2)频率相同;3)相位差恒定。
2. 相干光的获得与波长测量基本原理: 杨氏双缝干涉属分波阵面干涉,其相干光路如图所示。波长为的钠黄光入射单缝S后可视S为单色线光源,该线光源所发柱面波经间距为d的双缝S1与S2后可在屏上获得干涉条纹,条纹间距为 ,屏到双缝的距离为 ,待测光波波长近似为:
双缝干涉原理图
【实验内容步骤】
一:观察干涉现象
【数据记录与实验结果】
一:数据记录
杨氏双缝干涉实验数据记录表
二:数据处理与实验结果
1. 应用逐差法求算条纹间距平均值,
2. 应用不确定度理论相关知识求算条纹间距A类不确定度、B类不确定度与合成不确定度,仪器误差取0.01mm,
3. 计算缝屏距离及其不确定度,仪器误差取0.5mm,
4. 计算波长平均值、合成不确定度并给出最后实验结果。
【思考题】
课本104页第5小题。
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实验报告
班级:XX级物理学 学号:XXXXXXXXXXX 姓名:XXX 成绩:
实验内容:杨氏双缝干涉实验 指导老师:XXX
一 实验目的:通过杨氏双缝干涉实验求出钠光的波长。
二 实验器材:钠光灯,双缝,延伸架测微目镜,3个二维平移底座,2个升降调节座, 透镜L1,二维架,可调狭缝S,透镜架,透镜L2,双棱镜调节架.
三 实验原理:波在某点的强度是波在该点所引起的振动的强度,因此正比于振幅的平方。如果两波在P点引起的振动方向沿着同一直线。那么,根据△φ=2π/λδ=2π/(r2-r1)=k(r2-r1)k为波数。则对应2πj即r2-r1=2jλ/2(j=0,±1,±2…)(1—14)差按等于λ/2的整数倍,两波叠加后的强度为最大值,而对应于△φ=(2j+1) λ\2(j=0,±1,±2…) (1—15)式那些点,光程差等于λ/2的奇数倍,称为干涉相消。如果两波从s1,s2向一切方向传播,则强度相同的空间各点的几何位置。满足 r2-r1=常量, r2-r1≈s2s1=d满足下列条件的各点,光强为最大值r2-r1≈ d=jλ考虑到r<<d,≈=y/r0,y表示观察点。P到P0的距离,因而强度为最大值的那些点应满足:d≈dy/r0=jλ或y=j r0λ/ d (j=0, ±1,±2…) 同理按(1—15)式可得强度为最小值的条纹或相邻两条强度最小值的条纹的顶点同理按(1—15)式可得强度为最小值的条纹或相邻两条强度最小值的条纹的顶点 △y=yj+1-yj= r0λ/ d
四 实验步骤:1使钠光通过透镜L1会聚到狭缝上,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.在调节好S,D和M的刻线平行,并适当调窄S之后,目镜视场出现便于观察的杨氏条纹.
2 用测微目镜测量干涉条纹的间距△x,用米尺测量双缝的间距d,根据△x=roλ/ d计算钠光的波长.
五 实验数据记录与处理:
注:n为X1、X2间的条纹数
由上表可得:
条纹间距平均值:△X≈0.2631mm
测量得有关数据:
测微目镜位置:122.30cm 双缝位置:56.70cm
ro=122.30-56.70=65.60cm=656mm
双缝间距:d≈0.938mm
由以上数据得出:
△y=ro入/d => 入=△yd/ro=(0.938×0.2631)÷656×1000000=376.2nm
所以:钠光的波长大约为376.2nm
六 误差分析:
⑴由于实验所测量的数据较小,测量和计算式会出现误差。
⑵由于实验仪器的精确度的关系以及镜片的清晰程度,读数十会导致误差。
⑶由于实验时操作的不当影响实验效果的准确度,也会导致部分误差。
⑷在误差允许的范围内,此实验正确。
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