双棱镜干涉实验中快速调节干涉条纹的技巧
第 17 卷 第 2 期 17 No. 2 大 学 物 理 实 验 Vol . 2004 年 6 月出版 PHYS ICAL EX PERIM EN T O F COLL EGE J un . 2004
() 文章编号 :1007 - 2934 200402 - 0032 - 02
双棱镜干涉实验中快速调节干涉条纹的技巧
李 平 隋艳丽
( )哈尔滨师范大学 , 呼兰 , 150500
摘 要 本文介绍了调节双棱镜干涉条纹的技巧 , 大大提高了工作效率 。
关键词 双棱镜 ; 干涉条纹 ; 等高共轴
中图分类号 : O43611 文献标识码 : A
我们通常利用双棱镜干涉测量光波波长 , 本实验以测钠光波长为例 , 介绍一下利用双
棱镜干涉测量钠光波长时调节干涉条纹的具体方法和技巧 。
此实验原理是 :利用菲涅耳装置获得双光束的干涉现象 , 具体装置如图 1 :
图 1 双光束干涉原理图
双棱镜 B 是一个分割波前的分束器 , 从单色光源 M 发出的光波经会聚透镜 L 会聚 于狭缝 S , 使 S 成为具有较大亮度的线状光源 。当狭缝 S 发出的光波投射到双棱镜 B 上 时 , 经折射后 , 其波前便分割成两部分 , 形成沿不同方向传播的两束相干柱波 。通过双棱 镜观察这两束光 , 就好象是由虚光源 S 和 S 发 出 的 一 样 , 故 在 两 束 光 相 互 交 叠 区 域 1 2
PP内产生干涉 。如果双棱镜的棱脊和光源狭缝平行且狭缝的宽度较小 , 便可在白屏 P 1 2
上观察到平行于狭缝的等间距干涉条纹 。如果用 d 代
表
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两虚光源间的距离 , D 为虚光源
λ所在的平面至观察屏 P 的距离 , 干涉条纹宽度为 ?x , 则实验所用光波波长 可由下式表
收稿日期 :2003 - 8 - 30
d λ= ?x , 我们只要测出 d , D , 和 ?x , 就可以算出光波波长 。D
( ) 在此实验中 , 调节干涉条纹是这个实验的难点 , 主要有两点 : 一、光具座上各元件的 ( ) 等高 。二、光具座上各元件的共轴 。这两项如果调节不到位 , 就很难看到干涉条纹 , 从 而导致实验失败 , 通过多年的教学 , 我总结出二种调节方法和技巧 , 具体做法如下 :
方法一 、将各光学元件都放在光具座上 , 先用目测让它们大致等高 , 然后用一片镜头
( ) 纸接到光源发出的光 由于镜头纸可以透过光线, 所以从光源开始将镜头纸放在光源的 前方 , 此时在纸上就可以看见光源产生的光斑 , 将镜头纸逐渐后移 , 移至下一个元件之前 , 以镜头纸上的光斑为参照物来调节光学元件高 、低 、左 、右 , 使光线恰能垂直照射在元件的 截面上并让光线通过元件的中心 , 就这样逐个调整每个光学元件上 、下 、左 、右位置 , 保证 光线垂直每个元件的截面并通过每个元件的中心 , 这样各元件就一定等高 、共轴 。
方法二 、先将光源放在光具座上 , 然后就在光具座的另一端放上测微目镜 , 在测微目镜中观察光源所发出的光 , 调节测微目镜高 、低 、左 、右位置 , 使光线垂直测微目镜的镜面 并通过测微目镜中心 。在测微目镜前按实验要求顺序依次放上各元件 , 每放上一个元件 都要在测微目镜中观察光源所发出的光 , 通过调节各元件 , 确保光线在测微目镜中都是垂 直通过测微目镜的镜面且在镜面中心位置通过 , 这样光具座上的所有光学元件的等高共 轴就调节好了 。
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Li ping Sui Yanli
( )Harbin Teacher’s Trainin University ,150500
Abstract : The papeer introduces the sophistigation of adjusting double prism inrerference fringe ,thus the working effi2 ciency has risen greatly.
Key Words :Double prism ; Interference fringe ; Contour coaxial
浙公网安备 33021202002483