双棱镜干涉实验(2)

图2

发出。由于这两束光满足相干条件，故在两束光相互重叠的区域内产生干涉，在观察屏H上可以看到明暗相间、等间距的直线条纹。在条纹中心O点处，两束光的程差为零，形成中央亮纹，其余的各级条纹则分别对称，排列在零级条纹的的两侧。

设两虚光源s1和s2之间的距离为d，虚光源所在平面到屏H的距离为D；设屏H上第K级亮纹（K为整数）与中心0点的距离为xk，

因 xk D， d D，

故明条纹的位置xk由下式决定：

Dxk k d

任何两相邻的亮纹(或暗纹)之间的距离为：

x xk 1 xk

故 D d

d x （1） D

上式表明,只要测出d、D和 x ，即可算出光波波长 。

本实验在光具座上进行。光电探测器安装在大行程一维调节架上；将干涉光照射在光电探测器上，选择光电探测器上宽窄合适的窗口对准干涉条纹，当亮条文照射在窗口中狭缝上时，光电探测器接收到的光强达到极大值，当暗条文照射在狭缝上时，光电探测器接收到的光强达到极小值，调节大行程一维调节架，使得光电探测器平移，测量出条文宽度 x的值， d和D的值可根据凸透镜成实像的原理，以及三角形相似公式求得。

测量原理如图3所示，在双棱镜和白屏之间插入凸透镜L2，（L2的焦距f2 100

和s2 之间的距mm），当D 4f2时,移动L2使虚光源s1和s2在屏H处成放大的实像,s1

离为d ，由光电探器测量出，根据公式

111 ， fpp

可以求出物距p： p f2p （2） p f2

像距p 可在导轨上读出，求出物距p的值。再根据三角形相似公式有：

dpp 即 d d （3） d p p

D p p （4）

求出d和D的值，代入公式（1）即可计算出波长 的值。

图3

三、实验步骤：

1. 实验前的仪器调节

1）实验中需要读取滑块在导轨上的位置读数，实验时将滑块带刻线一端朝外放置以便读数。

2）将光电探测器与光功率计连接，将光功率计的量程选至可调档，用手遮住光电探测器窗口，调节光功率计对零旋钮，使显示为零。测量中若光强超过量程，将显示“1”或“-1”，此时可将测量量程提高，或调节旋钮使得接收光强减小。

2. 测量系统的同轴等高调节

1）将半导体激光器置于导轨一端，将光电探测器安装在大行程一维调节架上，并放置在导轨上靠近激光器处。

2）将光电探测器探测窗口调置到 0.2档位置，调节探测器上、下、左、右位置，使得激光器发出的光斑能射入到小孔内。