杨氏双缝干涉试验讲义

杨氏双缝干涉

一、实验目的

1、理解干涉的原理；

2、掌握分波阵面法干涉的方法；

3、掌握干涉的测量，并且利用干涉法测光的波长。

二、实验原理

图1 杨氏双缝干涉原理图

杨氏双缝干涉原理如图1所示，其中S为单缝，S和S为双缝，P为观察屏。如果S21在S和S

的中线上，则可以证明双缝干涉的光程差为 21

式中，d为

双缝间距，θ是衍射角，l是双缝至观察屏的间距。当

由干涉原理可得，相邻明纹或相邻暗纹的间距可以证明是相等的，为

，因此，用厘米尺测出l，用测微目镜测双缝间距d和相邻条纹的间距Δx，计算可得光波的波长。

三、实验仪器

'

：透镜）；:可调狭缝（273:透镜L(f=50)；二维架（07）；钠灯（加圆孔光阑）；1:2:：109：

1'

延伸架（09）；87(f）；架（086：透镜L=150)；：双棱镜调节架（41）；：双缝；：升降16、）；：

2

二维平移底座（、、）：测微目镜（）；测微目镜架（3611031213150214 ）03调节座（．

图2 实验装置图

四、实验内容及步骤

1、参考图2安排实验光路，狭缝要铅直，并与双缝和测微目镜分划版的毫尺刻线平行。双缝与目镜距离适当，以获得适于观测的干涉条纹。

2、调单缝、双缝，测微目镜平行且共轴，调节单缝的宽度，三者之间的间距，以便在目镜中能看到干涉条纹。 △x以及双缝的间距、用测微目镜测量干涉条纹的间距d，用米尺测量双缝至目镜焦面的距3离

l，计算钠黄光的波长λ，并记录结果。

4、观察单缝宽度改变，三者间距改变时干涉条纹的变化，分析变化的原因。

五、实验数据及结果

1、测钠光波长数据表 ()d 次数 △() x l() () 1

2 3

4 5

注意：为减小测量误差，不直接测相邻条纹的间距△x，而要测n个条纹的间距再取平均值；另外由于测微目镜放大倍率为15倍，所以相邻条纹间距以及双缝间距的实际值应该为读数除以15。

2、测得钠光波长平均值：λˉ= 钠黄光波长公认值（或称标准值）：5.44 △=

ˉ｜λ5.44-｜=λ、绝对误差3． △λ/5.44)×4、相对误差=(100

六、注意事项

1、单缝、双缝、必须平行，且单缝在双缝的中线上。 2、单缝的宽度要恰当。

3、测微目镜测量时，不能回转，防止回转误差。

七、思考题

1、若狭缝宽度变宽，条纹如何变化？ 2、若双缝与屏幕间距变小，条纹如何变化？

3、在做实验时，若按要求安装好实验装置后，在光屏上却观察不到干涉图样，可能的原因 是什么？