单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,双棱镜干涉,编制：何玉珍,大学物理实验,菲涅耳双棱镜实验是一种分波阵面的干涉实验，实验装置简单，但设计思想巧妙它通过测量毫米量级的长度，可以推算出小于微米量级的光波波长1881年菲涅耳用双棱镜实验和双面镜实验再次证明了光的波动性质，为波动光学奠定了坚实的基础双,棱镜,干涉,实验仪器,实验原理,实验内容,操作要点,数据处理,问题思考,项目,菲涅耳双棱镜可以看作两块底面相接、棱角很小的直角棱镜合成的当单色狭条光源,S,0,从棱镜正前方照射时,经双棱镜折射，成为两束相重叠的光，它相当于光源,S,0,的两个虚像,S,1,、S,2,射出的光（相干光），在两束光相重叠的区域内产生明暗相间的干涉条纹.,实验原理,：HeNe,激光器波长两个虚光源的距离虚光源到观察屏间的距离两干涉明条纹（或暗条纹）间的距离实验公式,光源,N：HeNe,激光器，波长为632.8,nm.,括束镜,K：HeNe,激光器光束扩展双棱镜,B，,测微目镜,E(,见187页图)调整光源照到双棱镜,B,上，用测微目镜,E,观察干涉条纹测微目镜结构见图,S89）,透镜,L，,插到双棱镜,B,和测微目镜,E,之间，用2次成像法测虚光源,S,1,、S,2,间的距离。
光具座，各个光学元件均插在光具座上N,K,B,L,1,L,2,E,实验仪器,实验装置,扩束镜,双棱镜,透镜,测微目镜,激光器,光具座,一、学习调节光路，观察干涉条纹,二、根据要求，测量各物理量三、根据各物理量值，求得光波长实验内容,操作要点一,1、安排好光路由于采用激光光源，因此，不需要狭缝，而是加一个括束镜,K透镜,L,先取下2、调整激光器的位置，使激光束与光具座的导轨中线重合，并与双棱镜等高扩束镜与激光同轴激光束要对称的正射于双棱镜的棱脊上，否则看不到清晰的干涉条纹3、观察到清晰的干涉条纹后，即可用测微目镜测量20个条纹的位置坐标用逐差法计算两明条纹（或暗条纹）的间距注意，测量过程中双棱镜不得移动测微目镜的分划板,0,1,2,3,4,5,6,7,8,可移动分划板,固定分划板,固定分划板有刻度线，移动分划板有读数准线和叉丝,在测微目镜中观察到的干涉条纹,在测量干涉条纹位置坐标时，测微目镜分划板只能沿着一个方向移动，不能来回测量，否则会有回程误差0,1,2,3,4,5,6,7,8,4、采用二次成像法测量两虚像,S,1,、S,2,的距离,a：,在双棱镜和测微目镜间插入透镜,L，,移动,L,可观察到两个位置成清晰的实像，记录虚光源缩小像的间距 和放大像的间距 ，并测量相应的像距及物距。
对应于 和 的像距及物距的关系为：,以上均须测量6次5、用米尺测量虚光源到测微目镜分划板（观察屏）间的距离,D.,操作要点二,几点说明,1、注意两个虚光源的位置在双棱镜附近，实验中不要测错物距2、实验公式中的,D,值是光源到光屏间的距离，而光屏是测微目镜的分划板，测量时须注意D,可以直接测量，也可以用,D=u+v,计算，这时,D,为间接测量量3、测量虚光源的距离,a,时，若无法观察两个虚光源的放大像，则只测两个缩小像的距离及物距、像距，计算,a,值4、测量过程中不能移动双棱镜，否则测得的数据不配套数据处理之一,1、根据测得的20个暗条纹的位置坐标，用逐差法计算 值，并计算 值提示：的,A,类分量计算,设,则,数据处理之二,则：,式中,；而,数据处理之三,计算激光波长：,计算波长的不确定度：,提示：先计算各直接测量量的不确定度，再根据误差传递关系计算波长的不确定度，并给出最后结果,实验结果的定性分析,提示：根据实验条件和各物理量的测量方法，定性分析误差来源，说明其对实验结果准确度的影响,问题思考,本实验采用激光光源，若用钠光作光源，双棱镜产生的干涉条纹有无变化？用白光照射时，干涉条纹怎样变化，请描绘出干涉图样。