双缝干涉

【实验目的】
观察单色光通过双狭缝后,在显示屏上形成的干涉图样。
【实验器材】
半导体激光器,4组不同的双狭缝和是连续变化双狭缝的双缝圆盘及支架,导轨,显示屏,安装示意图如图28-1所示。
【实验原理】
当两束或两束以上的相干光在一定条件下重叠时,在重叠区会形成稳定的、不均匀的光强分布,这种现象称为光的干涉,在显示屏上可以看到一系列稳定的明暗相间的条纹,称为干涉条纹。各干涉条纹的中心位置为
          (27-1)
          (27-2)
式(27-1)、(27-2)中为干涉条纹的级次,为狭缝到显示屏的距离,为两狭缝之间的中心距离。相邻两亮纹(暗纹)中心间的距离为
          (27-3)
由式(27-3)可见,无关,条纹等间距离分布。
由于每一个单缝都可以产生衍射现象,并在屏上分别形成各自的衍射图样。考虑单缝衍射因子的影响,若衍射因子的极小值恰与某一级干涉主极大重合,则该级主极大就不会出现,这种衍射调制的特殊结果叫做缺级现象,所缺的级次由(称为光栅常数)和缝宽决定。光强分布图见31页图27-1、27-2,实验图见31页图27-3。
【实验操作与现象】
1.把双缝圆盘固定在支架并一起安装在导轨上,再把激光器及显示屏也安装在导轨上。
2.接通激光电源,调整双缝圆盘的狭缝宽度在处;并让激光束透过双缝,注意观察显示屏。从激光电源出来的激光射到双狭缝上,由两狭缝出来的光相互发生干涉,在显示屏上形成干涉条纹,且各条纹是等间距的。
3.依次调整,大小,分别是观察显示屏上的干涉图样,对比分析。
4.把双缝圆盘调整到连续变化的双狭缝处,慢慢旋转双缝圆盘,逐渐加大狭缝缝宽,仔细观察显示屏上的干涉图样。会看到两缝靠的越近,即越小,则显示屏上干涉条纹间隔越大。
【注意事项】
1.仪器设备要轻拿轻放,避免碰撞。
2.眼睛不要直接对着激光电源光束,以免损伤眼睛。