十八 用双缝干涉测光的波长

　　(一)目的

　　了解光波产生稳定的干涉现象的条件；观察双缝干涉图样；测定单色光的波长。

　　(二)原理

　　据双缝干涉条纹间距 得，波长 。已知双缝间距d，再测出双缝到屏的距离L和条纹间距Δx，就可以求得光波的波长。

　　(三)器材

　　实验装置采用双缝干涉仪，它由各部分光学元件在光具座上组成，如图实18-1所示，各部分元件包括光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏。

　　(四)步骤

　　1.将光源和遮光筒安装在光具座上,调整光源的位置,使光源发出的光能平行地进入遮光筒并照亮光屏.

　　2.放置单缝和双缝,使缝相互平行,调整各部件的间距,观察白光的双缝干涉图样.

　　3.在光源和单缝间放置滤光片,使单一颜色的光通过后观察单色光的双缝干涉图样.

　　4.用米尺测出双缝到光屏的距离L,用测量头测出相邻的两条亮(或暗)条纹间的距离Δx.

　　5.利用表达式 ,求单色光的波长.

　　6.换用不同颜色的滤光片,观察干涉图样的异同,并求出相应的波长.

　　(五)注意事项

　　1.放置单缝和双缝时,必须使缝平行,并且双缝和单缝间的距离约为5~10cm.

　　2.要保证光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒和光屏的中心在同一条轴线上。

　　3.测量头的中心刻线要对应着亮(或暗)条纹的中心.

　　4.为减小实验误差,先测出n条亮(或暗)条纹中心间的距离a,则相邻两条亮(或暗)条纹间的距离 .

　　(六)例题

　　例1.（1）如图实18-2所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②______、③______、④______、⑤遮光筒、⑥光屏。对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取____________或_____________的方法。

　　（2）如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件

　　是      （填数字代号）；

　　（3）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读下手轮的读数如图实18-3所示。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读下手轮的读数如图实18-4所示。则：条纹的间距是        mm ；

　　（4）如果已经量得双缝的间距是0.30mm 、双缝和光屏之间的距离是900mm ，则待测光的波长是       m （取三位有效数字）。

　　第（1）问是考查基本常识。②滤光片、③单缝、④双缝。第（2）问则在教材的基础上有所深化。滤光片②是为了产生单色光，单缝③是为了产生相同频率的光射向双缝④，双缝④将一束单色光分为两束频率相同的相干光束，它们的设置都是为了满足干涉的条件。而激