求用双棱镜干涉测光波波长的公式推导过程
当双棱镜AB是由两个折射角很小的直角棱镜组成的。借助棱镜界面的两次折射,可将光源(单缝)发出的光的波阵面分成沿不同方向传播的两束光。这两束光相当于由虚光源S1、S2发出的两束相干光,于是它们在相重叠的空间区域内产生干涉。在接收装置——测微目镜上将看到明暗交替的干涉条纹。
设S1、S2的间距为d,由S1和S2到观察屏的距离为D。若观察屏中央O点与S1和S2距离相等,则有S1和S2射来的两束光的光程差等于零,在O点处两光波互相加强,形成中央明条纹。其余的明条纹分别排列在O点的两旁。
用透镜两次成像法测两虚光源的间距d。保持狭缝与双棱镜原来的位置不变。在双棱镜和测微目镜之间放置一已知焦距为f的会聚透镜L,移动测微目镜使它到狭缝的距离大于4f。前后移动透镜和光屏,使狭缝经双棱镜折射而成的虚光源通过透镜在屏上成一清晰的像。
单缝宽度与光波波长数量级接近时才会产生干涉现象,本实验中,要求缝宽小于0.5mm。只要不影响干涉条纹的清晰度,可适当增加缝宽,以保证干涉条纹有足够的亮度。
双棱镜和狭缝的距离减小时,虚光源间距d也将减小,这对d的测量不利,但干涉条纹会变密变清晰。为便于测量,在看到清晰的干涉条纹后,应将双棱镜或测微目镜前后移动,使干涉条纹的宽度适当后才开始测量。
扩展资料:
可见光通常频率范围在3.9×1014~7.5×1014Hz之间的电磁波,其真空中的波长约为400~760nm。光在真空中的传播速度为c=3×108m/s,是自然界中物质运动的最快速度。
光波是横波,其中电场强度E和磁感应强度B(或磁场强度H)彼此相互垂直,并且都与传播方向垂直。
光波作为一种特定频段是电磁波,其颜色与频率有关。可见光中紫光频率最大,波长最短。红光则刚好相反。