杨氏双缝干涉实验

实验目的

观察光的双缝干涉现象,探究条纹间距与波长等因素的关系。

实验原理

单缝使光源成为线光源,双缝把同一束光分成两列相干光。屏上某点到两缝的路程差为波长的整数倍时出现亮纹,为半波长的奇数倍时出现暗纹。相邻亮纹间距 Δx = Lλ/d,L 为双缝到屏的距离,d 为双缝间距。

实验器材

• 光源
• 滤光片
• 单缝
• 双缝
• 遮光筒
• 光屏(或毛玻璃屏)
• 光具座

实验步骤

1. 把光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒和光屏依次安装在光具座上
2. 接通光源,调节各部件中心在同一高度,使光沿遮光筒轴线传播
3. 调节单缝与双缝平行,直至屏上出现清晰条纹
4. 观察条纹的形状和间距
5. 更换滤光片(不同颜色),比较条纹间距的变化
6. 改变双缝到屏的距离,再观察条纹间距

实验现象与结论

单色光下屏上出现等间距、明暗相间的条纹。同一装置中红光条纹间距比蓝光的大,双缝到屏的距离越大条纹间距越大。若换用白光,中央为白色亮纹,两侧是彩色条纹。结论:光具有波动性。

注意事项

• 不要直视强光光源
• 光学元件轻拿轻放,避免手触摸表面

常见问题

为什么要先用单缝再用双缝?

单缝让光源成为线光源,使通过双缝的两束光来自同一光源,成为相干光,才能形成稳定条纹。

红光和蓝光的条纹哪个间距大?

红光波长较长,由 Δx = Lλ/d 知红光条纹间距更大。