2013年環(huán)保工程師普通物理知識點28

　　雙縫干涉實驗

　?、儆肑2508型光的干涉、衍射、偏振演示器：

　　做本實驗用的全部裝置如圖1所示，在可旋轉(zhuǎn)式光具座導(dǎo)軌1的一端用滑塊固定光源2，光源燈泡由J1201型低壓電源的交流輸出供電，3是光源用單縫，縫寬0.11mm，光具架4裝在另一滑塊上，4中間安裝雙縫5，縫寬0.016～0.020mm，縫距0.080mm，導(dǎo)軌另端用長滑塊固定雙縫實驗觀察筒 6，各光具的光軸要和導(dǎo)軌平行并大致共軸.光源燈泡是“12V 50W”鹵鎢燈，為了延長它的壽命，開始先用6V點亮，避免很大的沖擊電流，然后根據(jù)實驗所需的亮度逐漸升高電壓，但不得超過12V.

　　實驗前的調(diào)整：只裝上光源2，在導(dǎo)軌另端裝毛玻璃屏，轉(zhuǎn)動光源，使射出的光束在屏的中央形成光斑.再裝上光源單縫、光具架和雙縫，單縫取豎直方向，雙縫外環(huán)上的指示線對準(zhǔn)光具架上的零刻線，雙縫距離單縫5～10cm.此時順著光的傳播方向看，通過單縫的光形成的窄條形光斑應(yīng)恰好落在雙縫上，如偏斜則應(yīng)轉(zhuǎn)動光源和單縫使之對準(zhǔn).即單縫與雙縫平行.再取下毛玻璃屏.裝上觀察筒，對準(zhǔn)光具架稍加轉(zhuǎn)動，就能由大透鏡看到筒內(nèi)毛玻璃屏上呈現(xiàn)不少于5條的彩色干涉條紋.觀察筒入光口裝有可平移的方形光欄，用以擋住環(huán)境中的雜散光的干擾，使視場中的干涉條紋清晰可見.如果干涉條紋形狀不好或不出現(xiàn)條紋，可能是單縫與雙縫不平行，再仔細(xì)調(diào)節(jié)即可.在光源上加濾色片，可看到近乎單色的明暗相間的干涉條紋，還可加不同顏色的玻璃，看到的干涉條紋間距離不同.使光源適當(dāng)靠近雙縫可增加干涉明條紋的亮度，使明暗條紋反差增大.使觀察筒離雙縫遠(yuǎn)些，干涉條紋間距離變大，但亮度要減弱.

　　這個實驗在不太亮的教室中就能進(jìn)行，轉(zhuǎn)動光具座導(dǎo)軌，讓全班學(xué)生在座位上輪流觀察.

　?、谟米灾苾x器：

　　按圖2自制一個雙縫，e是一塊覆銅絕緣板(或較厚的平整鐵片)，按虛線挖一個長方孔，在覆銅面上用錫焊牢一根直徑0.05～0.10mm的細(xì)銅絲 ab，要繃直.再焊上兩個刮臉刀片c、d，刀片的刃要平直并且和銅絲平行，距離盡量近但勿接觸，形成的縫寬宜小于0.2mm，可在ab兩側(cè)先各貼放一根細(xì)漆包線，將刀片刃和漆包線貼緊，焊好后再取走漆包線.以上操作可在放大鏡下進(jìn)行.

　　用平面鏡將日光反射到暗室中，先通過一個硬紙板做的單縫，縫寬約0.5mm，再投射到自制雙縫上，雙縫距單縫0.5～1m;在雙縫后1～2m的白墻上就呈現(xiàn)彩色干涉條紋.若在單縫前放三棱鏡將日光色散，使單縫通過某一顏色的光，則得到單色干涉條紋，但亮度弱，宜投在毛玻璃屏上由屏后觀察.

　?、塾眉す夤鈱W(xué)演示儀：

　　可得到真正的單色光的干涉圖樣.用氦氖激光照射儀器所附的雙縫，可在不太亮的教室中幾米遠(yuǎn)的白墻上形成間距相當(dāng)大的干涉圖樣供全班同時觀看.因激光束直徑很小，故形成的干涉條紋很短，近似為點狀.

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