钠黄光双线波长差的测量.doc

钠黄光双线波长差的测量由于迈克尔逊干涉仪的测量精度很高（ mm）,所以我们利用其优点，105在本实验中对钠黄光双线波长差进行了较精确的测量1 实验原理钠黄光中包含波长为 λ1=589.6 和 λ2=589.0 的两条黄谱线，当用nmn它做光源时，两条谱线形成各自的干涉条纹，在视场中的两套干涉条纹相互叠加由于波长不同，同级条纹之间会产生错位，当变化两束光的光程差时，干涉条纹的清晰度发生周期性变化图 1 钠黄光双线波长差测量实验图当 M1 与 M2 平行时，记，M1 M2=d，则两束光在视场 E 中心处的光程差为=2d，对波长 的入射光，由光的干涉条件可知：当 =2d=kλ 时，在视场 E 中心处干涉加强；当 =2d=（k + ）λ 时，在视场 E 中心处干涉减弱21在视场 E 中心处 λ1 和 λ2 两种单色光干涉条纹相互叠加若逐渐增大 M1 与M2 的间距 d ，当 λ1 得第 k1 级亮纹和的第 k2 级暗纹相重合时，叠加而成的干涉条纹清晰度最低，此时221λkλ2dδ）（ （1）P增大 d，条纹由逐渐清晰，直到光程差 的改变达到2212λkλδ）（ 时，叠加而成的干涉条纹再次变得模糊。

式（2）减式（1）可得 2112md）（）（ 则 λ1 和 λ2 的波长差为Δdλ-λ211则 Δd=d2-d1 ，当 λ1 和 λ2 的波长差相差很小时， λ2λ1( =589.3 )，则由式（ 3）可得nmd21（4 如果已知 Δd 和 即可计算出两种波长 λ1 和 λ2 的波长差 Δλ2 方法（1） 以钠光为光源，使之照到毛玻璃屏上，形成均匀的扩束光源在 E 处沿EPM1 的方向进行观察调节 M2 镜后的微调螺钉，使观察到的双影完全重合，使出现干涉圆形条纹2） 调好圆形干涉条纹后，缓慢移动 M1 镜，使视场中心的可见度最小，记下M1 镜的位置 d1，再沿原来方向移动 M1 镜，直到可见度最小，记下此时 M1 镜的位置 d2，即得到Δd=∣d2-d1∣3） 按上述步骤重复三次，求的 代入式（4） ，计算出钠光的双线波长差d3 数据处理实验中测得的数据如下表n 1 2 3 d/mm 42.09245 42.37330 42.65110Δd=d i+3- 0.86840 0.88471 0.87312di/mm则 Δd 的平均值为 =0.29180mm,d则代入式（4）可求的的值nm5906.0.218/3.589d212）（不确定度的计算:不确定度 A 类分量 mni1036.2331A)(U不确定度 B 类分量 1069.35B仪则标准合成不确定度 md 1036.109.2106.A22)(C  ）（）（由 及不确定度传递公式得合成不确定度是2nmdcU03.)(2][22C ）（则相对不确定度是 %5.06.3E)(C则钠黄光的双线波长差测量结果是0.003 nm59.0(p=68.3%)E。