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第三天我们做的是光学实验,这也是目前我们做过的实验中数据量最大、看着最累、精确度最高,同时也是最有趣味的内容。
利用干涉测定光的波长

这个实验中主要用到钠光源、狭缝、双棱镜、凸透镜、测微目镜,原理很简单,即用双棱镜成两个相位相同的虚光源,然后就和杨氏双缝干涉几乎一模一样了。测得虚光源间距、条纹宽度、光源至条纹距离,带入公式即可。

然而,想要获得清晰的干涉条纹并无我们当初理论课上想的那么容易。

首先,单缝的宽度要合适,太窄亮度不够,还有衍射影响,太宽干涉条纹不清晰–这不就成了前些年一道复赛中的题了吗?实际上如果自己调节那个宽度是很微妙的,一瞬间的,轻轻一动就不理想了(虽说老师不让自己调–没办法,前一波的人把缝给调坏了,我帮着调了两个组的- -)。

然后是棱镜,中间的窄缝要和单缝恰好平行–当然,共轴也是必须的。

至于两个虚光源间的距离测量,需要用到共轭法。不得不提,如果棱镜放的距离光源较远,那么就会导致其占了凸透镜的位置,那个放大的像就成不出来了。成的小像太小误差会较大,测微目镜的精度有限。

数条纹的时候测微目镜比较松,一不小心碰动了就晃过去好几条,更何况眼睛数一会条纹就花了。。

光源至条纹距离一定要测好,那个光具座规格不一,直接读边缘误差极大,如果分别从光源和目镜处做垂线,读数,做差,会好很多。

最后测出来误差不到1%,恩,还不错,但眼睛已经花了。。

光栅侧波长

主要用到全息光栅、分光镜,当然还有光源。分光镜又被别人调坏了,不自准直,于是花了不到20分钟调好(没有用老师说的两个小时么),按照“衍射干涉强强联手”的原理,带入数据,分别算出几种光的波长,误差控制在了2‰(千分之二,也就是1纳米左右)。

折射率的测定

这几个就比较简单了,分光镜,找最小偏向角的过程很理所当然,现象很明显。

视深法和插针发也不错,简单易行。

 

实验室人还是一如既往的多,还好7点多没人了。