杨氏双缝干涉实验 wu

会计学1杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验 wu杨杨(T.Young)在在1801年首年首先发现光的干涉现象，并先发现光的干涉现象，并首次测量了光波的波长。首次测量了光波的波长。杨氏双缝实验杨氏双缝实验第一第一个判定光性质的关键性个判定光性质的关键性实验实验杨氏双缝实验原理杨氏双缝实验原理第1页/共15页1.装置装置单色光源单色光源单缝屏单缝屏双缝屏双缝屏接收屏接收屏利用了利用了“从同一列波的同一个波阵面上取出的两个次波源从同一列波的同一个波阵面上取出的两个次波源之间总是相干的之间总是相干的”这一原理这一原理双缝实验构思的精巧之处在于双缝实验构思的精巧之处在于分波阵面法分波阵面法第2页/共15页2.干涉明暗条纹位置的推导：干涉明暗条纹位置的推导：P点的明暗决定于点的明暗决定于S1 S 2到到P点的相位差：点的相位差：DOEdMs2S1Pxr1r2ds2S1第3页/共15页DOEdMs2S1Pxr1r2 P点为点为明条纹明条纹。k=0,1,2,3.MOMO虚线上方虚线上方 取取“”下方下方 取取“”，所以，所以k有正负有正负之分之分（1）明纹条件明纹条件第4页/共15页P2P1OS2S1SoHk=0k=1k=2k=-1k=-2k=0,k=1,k=2,中央中央明条纹或明条纹或零级明纹零级明纹一级一级明条纹明条纹二级二级明条纹明条纹明条纹明条纹之间间距之间间距x第5页/共15页P点为点为暗条纹暗条纹k=0,1,2,3.（2）暗纹条件暗纹条件第6页/共15页k=0,k=1,二级二级暗纹暗纹暗纹暗纹之间间距：之间间距：一级一级暗纹暗纹P2P1OS2S1SoHk=0k=1k=0k=-1x第7页/共15页（1）当平行光垂直照射双缝时，屏幕中央）当平行光垂直照射双缝时，屏幕中央（x=0）为明条纹，向两侧分布明暗相间的条纹；）为明条纹，向两侧分布明暗相间的条纹；（4）可利用）可利用 x、D和和 d 求得光波长求得光波长 。（2）条纹间距相等；条纹间距相等；x=D d（3）复色光入射时，零级明纹仍为白色，但是复色光入射时，零级明纹仍为白色，但是x0时明条纹有色散，内侧紫，外侧红；时明条纹有色散，内侧紫，外侧红；3.总结与讨论总结与讨论第8页/共15页第9页/共15页 （即公式中的（即公式中的D）一定时，）一定时，a.第10页/共15页 一定时，一定时，.b.第11页/共15页p实实 验验 装装 置置 杨氏双缝干涉实验缺陷杨氏双缝干涉实验缺陷狭缝太窄狭缝太窄,通过狭缝的光太弱通过狭缝的光太弱,干涉条纹干涉条纹不够明亮不够明亮.第12页/共15页实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤1 1、将实验仪器按讲义的图、将实验仪器按讲义的图、将实验仪器按讲义的图、将实验仪器按讲义的图5 5在平台上摆好，注意调在平台上摆好，注意调在平台上摆好，注意调在平台上摆好，注意调成共轴系统。钠光灯经透镜聚焦在狭缝上，使成共轴系统。钠光灯经透镜聚焦在狭缝上，使成共轴系统。钠光灯经透镜聚焦在狭缝上，使成共轴系统。钠光灯经透镜聚焦在狭缝上，使单、双缝平行，且单缝射出的光在双缝的中间；单、双缝平行，且单缝射出的光在双缝的中间；单、双缝平行，且单缝射出的光在双缝的中间；单、双缝平行，且单缝射出的光在双缝的中间；2 2、直接用眼睛观测到干涉条纹后，再从微测目镜、直接用眼睛观测到干涉条纹后，再从微测目镜、直接用眼睛观测到干涉条纹后，再从微测目镜、直接用眼睛观测到干涉条纹后，再从微测目镜中观察。注意调节单缝使干涉条纹最清晰；中观察。注意调节单缝使干涉条纹最清晰；中观察。注意调节单缝使干涉条纹最清晰；中观察。注意调节单缝使干涉条纹最清晰；3 3、用微测目镜测出干涉条纹的间距、用微测目镜测出干涉条纹的间距、用微测目镜测出干涉条纹的间距、用微测目镜测出干涉条纹的间距，双缝到，双缝到，双缝到，双缝到测微目镜焦平面上叉丝分化板的距离测微目镜焦平面上叉丝分化板的距离测微目镜焦平面上叉丝分化板的距离测微目镜焦平面上叉丝分化板的距离D D。第13页/共15页注意事项注意事项注意事项注意事项n n1、多缝板及透镜的维护；、多缝板及透镜的维护；n n2、屏与双缝的距离应该尽量大，可以看出、屏与双缝的距离应该尽量大，可以看出明显的干涉现象。明显的干涉现象。第14页/共15页