高中光干涉实验及方程式

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

用望远镜测量距离的方法是： 拿起望远镜，先调整一下目镜的间隔和焦距，便能清晰地看到：在右镜筒的玻璃片上，刻有十字分划。从十字交点起，左右的叫方向分划，上下的叫高低分划。每一个大分划是十密位，每一个小分划是五密位。 测量方向角时用方向分划，测量垂直角时就用高低分划。测量时，要持平望远镜，用任一方向分划(或高低分划)对准目标的一端，读出到目标另一端间的密位数，即为该目标的方向角(或高低角)。如果所测两目标间的方向角，大于望远镜的全部方向分划数，可在两示间选一辅助点分段测量，再将各段的密位数相加。 测出方向角(或高低角)后再根据已知目标的宽度(或高度)，按下面的密位公式就可以计算出距离。 距离=目标宽度(或高度)×1000密位数 例如，已知某目标的宽度是100米，测得其方向角为70密位，到该目标的距离则为： 100米×1000/70=1429米 为什么密位公式能计算距离呢 只要弄清密位是怎么回事，这个问题也就自然明白了。 直角90度、平角180度、圆周角是360度，这谁都知道。如果说1500密位、3000密位，有些同志可能就陌生些，可是炮兵的同志就熟悉。其实“度”和“密位”，都是表示角度的两种不同单位。把一个圆周分成360等份，每一等份弧长所对的圆心角称为1度角；如果把圆周分成6000等份，每一等份弧长所对的圆心角叫1密位。换句话说，1密位所对弧长，则等于圆周长比六千，若写成比式，就是：弧长=圆周长。 密位=6000 如果根据圆周长与半径的关系，把圆周长换成半径，这个比式又可以写成：弧长/密位=6半径/6000。这样变换的结果，每1密位所对弧长恰好等于半径的1/1000。因此，就可以写成：弧长/密位=半径/1000。 在实地测量中，当角度不大于300密位时，弧长与弦长很接近，可以把弦长当成弧长。这个弦长就是观测的目标宽度(或高度)，半径就是实地距离，这样，就可以列出密位公式。 宽度(高度)/密位=距离/1000，宽度(高度)×1000/密位数=距离 这就是密位公式的来源和它为什么能够求算距离的道理。 从密位公式可以看出距离、目标宽(高)度和角度值三者之间的关系，所以，知道目标宽(高)度能求出距离；同样，知道了距离也能求出目标宽(高)度。为了便于记忆公式，根据实践经验，下面的图形和口诀是帮助我们记忆的一种好形式，这个口诀是： 上间隔，下一千，距离、密位在两边，要想求得那一个，对面相乘除邻边。 上面介绍的用指北针、臂长尺和望远镜测量距离的方法，都要先知道目标的尺寸(宽度或高度)才能测量。

一：粗调：

1目镜调节：看清十字叉丝。

2望远镜对无穷远调焦：看清远处的像。

3调望远镜俯仰螺钉使望远镜光轴水平。

4调载物台水平。

细调：

二：望远镜光轴与仪器主轴垂直

1平面反射镜摆放好。 

2从目镜中找反射回来的绿色十字像（两面都有。）

3用各调一半的方法，将绿色的十字像调节到与目镜上叉丝重合。



4将游标盘旋转180度，找平面反射镜另一面的绿色十字像，用各调一半的方法将十字像与上叉丝重合。

5重复上述2-3步骤，直到平面反射镜无论转动到哪个面都十字像都与上叉丝重合。

三：平行光管出射平行光、平行光管光轴与望远镜光轴共轴

1点亮汞灯，将狭缝水平，

2调节平行光管俯仰螺钉使狭缝与下叉丝水平线重合。

3转动狭缝使狭缝竖直并与十字叉丝竖线重合后拧紧螺钉固定狭缝。

四：调节光栅

1观察光栅反射回的十字像，调节载物台的水平螺钉使十字像与上叉丝重合。

2 观察左右两侧的谱线是否等高（叉丝交点是否在各谱线中央），若不等高调节位于光栅面的载物台螺钉使谱线等高。



五：数据测量