高中物理知識(shí)點(diǎn):實(shí)驗(yàn):用雙縫干涉測(cè)量光的波長

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


實(shí)驗(yàn)原理:
通過單縫的一束光線,經(jīng)雙縫形成一對(duì)相干光,互相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。根據(jù)公式可算出波長,d是雙縫間距,L是雙縫到屏的距離,Δx是相鄰兩條亮(暗)紋間隔,λ是單色光的波長。

實(shí)驗(yàn)步驟:
1、取下遮光筒左側(cè)的元件,調(diào)節(jié)光源高度,使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮;
2、按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件,并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上;
3、用米尺測(cè)量雙縫到屏的距離;
4、用測(cè)量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測(cè)微器)測(cè)量數(shù)條亮紋間的距離;
在操作步驟(2)時(shí)還應(yīng)注意使單縫和雙縫間距為5-10cm,使單縫與雙縫相互平行。
注意事項(xiàng):
1、安裝儀器的順序:光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏。
2、雙縫與單縫相互平行,且豎直放置。
3、光源、慮光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上。
4、若出現(xiàn)在光屏上的光很弱,由于不共軸所致。
5、若干涉條紋不清晰,與單縫和雙縫是否平行有很大關(guān)系。


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測(cè)定玻璃的折射率:

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?
測(cè)定玻璃的折射率。
實(shí)驗(yàn)原理:
如圖所示,當(dāng)光線AO以一定入射角穿過兩面平行的玻璃磚時(shí),通過插針法找出跟入射光線AO對(duì)應(yīng)的出射光線的O'B,從而求出折射光線OO'和折射角r,再根據(jù)算出玻璃的折射率。

實(shí)驗(yàn)器材:
一塊兩面平行的玻璃磚,白紙,木板,大頭針(4枚),量角器(或圓規(guī)、三角板),刻度尺
實(shí)驗(yàn)步驟:
1、把白紙鋪在木板上。
2、在白紙上畫一直線aa'作為界面,過aa'上的一點(diǎn)O畫出界面的法線NN',并畫一條線段AO作為入射光線。
3、把長方形玻璃磚放在白紙上,并使其長邊與aa'重合,再用直尺畫出玻璃的另一邊bb'。
4、在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2。
5、從玻璃磚bb'一側(cè)透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像,調(diào)整視線方向直到P1的像被P2的像擋住。再在bb'一側(cè)插上大頭針P3、P4,使P3能擋住P1、P2的像,P4能擋住P1、P2的像及P3本身。
6、移去玻璃磚,在拔掉P1、P2、P3、P4的同時(shí)分別記下它們的位置,過P3、P4作直線O'B交bb'于O'。連接O、O',OO'就是玻璃磚內(nèi)折射光線的方向!螦ON為入射角,∠O'ON'為折射角。
7、用量角器量出入射角和折射角的度數(shù)。查出它們的正弦值,并把這些數(shù)據(jù)填入記錄表格里。
8、用上述方法分別求出入射角是15°、30°、45°、60°和75°時(shí)的折射角,查出入射角和折射角的正弦值,記錄在表格里。
9、算出不同入射角時(shí)的值,比較一下,看它們是否接近一個(gè)常數(shù)。求出幾次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的的平均值,這就是這塊玻璃的折射率。
注意事項(xiàng):
1、輕拿輕放玻璃磚,手只能接觸玻璃磚的毛面或棱,不能觸摸光潔的光學(xué)面。嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)直尺用。
2、實(shí)驗(yàn)過程中,玻璃磚在紙面上的位置不可移動(dòng)。
3、插針P1與P2、P3與P4的間距要適當(dāng)?shù)卮笮,以減小確定光路方向時(shí)出現(xiàn)的誤差。
4.實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角不能太。ń咏愣龋駝t會(huì)使測(cè)量誤差加大;也不能太大(接近90°),否則會(huì)不易觀察到P1、P2的像。
5、本實(shí)驗(yàn)中如果采用的不是兩面平行玻璃磚,如采用三棱鏡,半圓形玻璃磚等,只是出射光和入射光不平行,但一樣能測(cè)出折射率。

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