高中光干涉实验及方程式

高中光干涉实验及方程式,第1张

缝;透镜L1将光源Q发出的光会聚于单缝S上,以提高照明单缝上的光强度;B为双棱镜;L2为辅助成像透镜,用来测量两虚光源S1、S2之间的距离d;P为观察屏,用作调节光路;M为测微目镜

根据光的干涉理论和条件,为获得对比度好、清晰的干涉条纹,调节好的光路必须满足以下条件:

(1)光路中各元件同轴等高。

(2)单缝与双棱镜棱脊严格平行,通过单缝的光对称地射在双棱镜的棱脊上。

(3)单缝宽窄合适,否则干涉条纹对比度很差。

3.光路调节

实验中单缝S宽度的调节是单边移动来实现的,故单缝应置于三维可调滑块上;双棱镜B置二维可调滑块上;辅助成像透镜L2置三维可调滑块上。

(1)目测各器件共轴等高。

(2)调节光源Q、透镜L1及单缝S使光对称射在双棱镜B的棱脊上。

(3)单缝S与双棱镜B距离合适(一方面两者距离越大,干涉条纹越蜜;另一方面经双棱镜折射后的光线汇聚在单缝上。),将测微目镜M置于双棱镜后附近处,在改变单缝宽度、取向的同时观察干涉情况,以获得对比度好、清晰的干涉条纹。

(4)移动测微目镜使其与单缝的距离略大于辅助成像透镜L2四倍焦距。注意在移动测微目镜的同时观察干涉条纹,若干涉条纹朝一边移动则通过调节放置单缝的三维可调滑块,使干涉条纹处于目镜中央。

(5)在双棱镜与目镜之间加入辅助成像透镜,移动其位置使通过目镜能观察到虚光源两次成像。

(6)固定各器件之间距离不变,测量有关量。

3.测微目镜

测微目镜是用来测量微小间距的仪器,由目镜、可动分划板、固定分划板、读数鼓轮与连接装置组成。其结构外形简图如图3-15-3所示。

使用时,通过转动读数鼓轮带动丝杆可以推动可动分划板左右移动,该分划板上刻有十字交叉线,其移动方向垂直于目镜光轴,移动距离可通过带有刻度的不动鼓轮及可动读数鼓轮读出。测微目镜的读数方法与螺旋测微计相似,竖线或交叉点位置的毫米数由不动鼓轮的刻度读出,毫米以下的读数由可动鼓轮上确定。本仪器测长范围0~10mm,测量精度为001mm,可以估读到0001mm。

使用时应先调节接目镜,叉丝清晰后(此时待测物须成像在分划板平面上)转动鼓轮,推动分划板使叉丝的交点或竖线与待测物的像边缘重合,便可得到一个读数。转动鼓轮使叉丝的交点或竖线移动到待测物像的另一边缘上,又得到一个读数,两读数之差即为待测物像的大小。

注意事项:

(1)测微目镜中十字叉丝移动的方向应与被测物线度方向平行,即竖线与之垂直。

(2)为消除鼓轮的丝杆螺纹与螺母之间存在间隙以及鼓轮空转所引起的系统误差,测量应缓慢朝一个方向转动鼓轮,中途不可逆转。

(3)转动鼓轮观测十字叉丝的位置时,不要移出其观测范围(0~10mm)。

(4)不要用手触摸任何镜头。

http://jpkcnwpueducn/jp2005/10/experiment/part_sljgs/part_sljgshtm

线胀系数测定装置升温不能过快,最高温度不能超过100 C

粗调节望远镜标尺装置,使之与光杠杆等高,可采取估望远镜镜身描准的方法,再调节光杠杆镜面垂直,使望远镜镜身和标尺在平面镜子中的虚像在一条直线上

望远镜目镜使能清晰看到十字叉丝再调节物镜,并适当移动标尺系统,直到清晰看到标尺像,并使之处于视场中部,保证望远镜系统无视差

如图所示:

1在O点架设经纬仪,并对中,整平;

2锁定水平制动螺旋,调整照准部,使其水平,此时竖直角指标线所指的读数应该为0°;

3用皮尺量取OC的长度为Loc,同时量取经纬仪仪器高度h(即从地面至望远镜水平时中轴线的距离);

4保持水平制动螺旋锁定,调整照准部,使其十字叉丝中点对准楼顶最高点,读出竖直角读数a;

5通过三角函数关系可知楼的高度H=Loc x tan a + h。

注:只叙述了重要的几步,还有些使用经纬仪的细节问题需要自己注意补充,不喜勿喷

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