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测光波波长的三种方法(原理,图解)
测光波波长的三种方法(原理,图解)
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由于光在分光板 的第二面反 射,使 在 附近形成以平行与 的虚像 M2′,因而光在迈克尔 逊干涉仪中自 和 的反射就相 当于M1 和 M2′的反射。故迈 克尔逊干涉仪产生的干涉等效 于 M1和M2 ′所构成的虚光板 产生的干涉,即相当于厚度为 的空气薄膜所产生的干涉。
因此,移动平面镜 ,就会在观察屏E上看到干涉圆 环吞吐的现象,当 移动λ/2的距离,即 每改变λ/2的 距离,就会在观察屏上看到有一个圆环条纹从中心 “吞入”或“吐出”,也就是说,每当“吞入”或 “吐出”一个圆环条纹, 就移动了半个波长,所以 根据干涉圆环的吞吐就可以测量光源的波长,这也 就是干涉仪测量长度或长度变化的理论依据。只要 数出圆环“吞入”或“吐出”的数目N,并且记录 下 移动的距离Δx ,就可以计算出光源的波长,即: Δx =N· λ=
比并 量 过 理 的 说 量 方 少 试 些 波 可 三 。加 精 程 、 测 明 原 法 于 给 方 长 见 、 以确和方量各理的三出法有光测 对度测法原自图测种不?哪的量 , 、
方法一 用透射光栅测定光波 的波长
实验原理:
若以单色平行光垂直照射在光栅面上(图1-1),则光束经光栅各缝衍射后将在 透镜的焦平面上叠加,形成一系列间距不同的明条纹(称光谱线)。根据夫琅和费 衍射理论,衍射光谱中明条纹所对应的衍射角应满足下列条件:
式中d=a+b称为光栅常数(a为狭缝宽度,b为刻痕宽度,参见图(1),k为光谱线 的级数, 为k级明条纹的衍射角, 是入射光波长。该式称为光栅方程。
由光栅方程可看出,若已知光栅常数d,
测出衍射明条纹的衍射角 ,即可求出光 波的波长 。
迈方 克法 尔二 逊 干 涉 仪
光源S发出的光到达分光板后,被分成振幅(强度)几乎相等的反射光(1)和透射 光(2)。光束(1)向着 M1前进,光束(2)经过G2 后向着 M2前进,这两束光分 别在M1 和 M2上反射后逆着各自的入射方向返回,最后到达光屏E。由于这两束光 是来自同一光源S的同一束光,因此他们是两列相干光束,在E处必有干涉图样形成。
方法三
洛埃镜法
实验原理】: 由双棱镜干涉条件,光源发射的单色光经会聚透镜后会聚于单缝S而பைடு நூலகம் 线光源,光从S发出经洛埃镜后,形成一虚光源S2,该虚光源所发出的 光满足干涉条件,在交迭区内产生干涉,成为平行于狭缝的等间距干涉 条纹,由此可得:
其中: :光源之波长。 :干涉条纹的间距 d 实光源与虚光源S1、S2间距。 D :虚光源(狭缝S)至观察处之距离。 可由测微目镜测量求出; D可由光具座标尺读数读出; d由对称原理测出。
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