测定单色光波的波长

【目的和要求】

　　通过安装调节实验仪器，使学生了解光波产生稳定的干涉现象的条件；让学生观察白光及单色光的双缝干涉图样，并测定单色光波的波长。

【仪器和器材】

　　双缝干涉实验仪（J2515型），光具座（J2507型），学生电源（J1202型或J1202－1型）。

【实验方法】

　　仪器安装调节好后，换上测量头，把测量头的游标尺置10毫米左右，调节目镜，在视场中出现清晰的干涉条纹及分划板上的刻线，然后在单缝前套上红色或绿色滤色片即可开始测量。

　　分划板上的刻线形状如图5．9－3所示，一条水平刻线，三条竖直刻线。竖直刻线应与干涉条纹平行。若不平行，松开测量头上的紧固螺钉，转动测量头，使竖直刻线与干涉条纹平行。

　　根据 ，在双缝距d及缝屏距L已知的条件下，测出相邻两条亮（或暗）条纹的间距Δx，就可计算波长λ。若直接测Δx，测量的相对误差较大，因此可先测6条明（或暗）条纹的总间距，再计算出Δx。转动手轮，把分划板刻线对齐左边某一条清晰的亮（或暗）条纹，记下游标尺上的读数x₁，然后把分划板移向右边，把刻线对齐第七条亮（或暗）条纹，记下游标尺读数x₇，如图5．9－4所示。6条条纹的总间距为x₇－x₁，则Δx＝（x₇－x₁）／6。

　　分划板刻线能否对齐干涉条纹，对测量结果影响很大，由于明暗条纹的单线不很清晰，测量时应对齐干涉明（或暗）条纹的中心。方法如下：把明（或暗）条纹嵌在分划板两根短刻线之间，使条纹的两边边缘与短刻线的距离相等，这时，中心刻线就对齐在条纹的中心、如图5．9－5所示。

　　为减小测量误差，x₁及x₇的读数应重复测几次，取其平均值。计算波长时，双缝缝距d标在双缝座上，在安装仪器时就要把d值记下来。缝屏距L< SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">，不加接长管是600毫米，加上接长管后为700毫米。

表1

 

　　J2515型双缝干涉实验仪有红绿两块滤色片、两块双缝及两个缝屏距，共有八组实验条件可供学生选用。列在表1中的测量数据及计算结果供参考。表中的x₁、x已是三次测量数据的平均值。

选自：《高中物理学生实验》