杨氏双缝干涉实验wu.ppt

实验目的实验目的:1、观察杨氏双缝干涉图样，了解双缝间距变化引起、观察杨氏双缝干涉图样，了解双缝间距变化引起衍射图样变化的规律衍射图样变化的规律2、测量光波波长、测量光波波长杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉实验仪器实验仪器:钠光灯、凸透镜、二维调整架、可调狭缝、双缝、钠光灯、凸透镜、二维调整架、可调狭缝、双缝、干板架、读数显微镜、底座等干板架、读数显微镜、底座等杨杨(T.Young)在在1801年首先年首先发现光的干涉现象，并首发现光的干涉现象，并首次测量了光波的波长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1. 装置装置单色单色光源光源单缝屏单缝屏双缝双缝屏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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点点的相位差：的相位差：DOEdMs2S1Pxr1r2ds2S1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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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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（（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x≠0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 （（即即公公式式中中的的D））一一定定时时，， ，， a. 一定时，一定时， ，， . b.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.实验步骤实验步骤1、将实验仪器按讲义的图、将实验仪器按讲义的图5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，使单、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；双缝平行，且单缝射出的光在双缝的中间；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、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注意事项注意事项•1、多缝板及透镜的维护；、多缝板及透镜的维护；•2、屏与双缝的距离应该尽量大，可以看、屏与双缝的距离应该尽量大，可以看出明显的干涉现象出明显的干涉现象。