二个步调完全一致的单色相干光源透过S1、S2双缝的单色光波在屏上相遇并叠加,S1、S2到屏上P点的路程分别是rl、r2,两列光波传到P的路程差Δr=,设光波波长为λ。
(1)若Δr=nλ (n=0,±1,±2,...),两列波传到P点同相,互相加强,出现明条纹.
(2)若Δr=(2n-1)λ (n=±1,±2,±3,...),两列波传到P点反相,互相减弱,出现暗纹.
这样就在屏上得到了平行于双缝S1、S2的明暗相间的干涉条纹.相邻两条明条纹间的距离Δx与入射光波长λ,双缝S1、S2间距离d及双缝与屏的距离L有关,其关系式为:Δx=λ,由此,只要测出Δx、d、L即可测出波长λ.
两条相邻明(暗)条纹间的距离Δx用测量头测出.测量头由分划板、目镜、手轮等构成.如图2所示.
转动手轮,分划板会左、右移动.测量时,应使分划板中心刻线对齐条纹的中心(如图3所示)记下此时手轮上的读数a1,转动手轮,使分划板向一侧移动,当分划板中心刻线对齐另一条相邻的明条纹中心时,记下手轮上的刻度数a2,两次读数之差就是相邻两条明条纹间的距离.即Δx=。
Δx很小时,直接测量时相对误差较
大,通常测出n条明条纹间的距离a,再推算相邻两条明(暗)条纹间的距离.Δx=.
3、实验器材
双缝干涉仪即:光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺.
4、实验步骤
(1)观察双缝干涉图样
①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如4图所示.
②接好光源,打开开关,使灯丝正常发光.
③调节各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏.
④安装双缝和单缝,中心大致位于遮光筒的轴线上,使双缝与单缝的缝平行,二者间距约5cm~10cm,这时,可观察