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第4章 光
第 4 节 实验:用双缝干涉测量光的波长
填空
1.实验器材
如图所示为双缝干涉仪，即光具座、光源、滤
光片、透镜、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、
测量头．另外，还有学生电源、导线、刻度尺
等．
2.实验原理
单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，图样中单色光波长 λ 与双缝间距 d、双
缝到屏的距离 l、相邻两条亮 (暗) 条纹间距 Δx 之间满足 λ = Δx 。
3.实验步骤
(1) 观察双缝干涉图样 ①将光源、遮光筒、毛玻璃依次安放在光具座上。 ②接好光源，打
开开关，使灯丝正常发光。 ③调节各器件的高度和角度，使光源灯丝发出的光能沿遮光筒
轴线到达光屏。 ④安装单缝和双缝，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上，使单缝与双缝
平行 ，二者间距约为 5 - 10 cm。 ⑤在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条
纹。
(2) 测量单色光的波长 ①安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹。 ②使分划板中心刻
线对齐某条亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数 a₁，将该条纹记为第 1 条亮条纹；转动
手轮，使分划板中心刻线移动至第 n 条亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数 aₙ。 ③用
刻度尺测量双缝与光屏间距离 l (d 是已知的)。 ④改变双缝间的距离 d，双缝到屏的距离
l，重复测量。
4.数据分析
(1) 条纹间距 Δx = 。 (2) 波长 λ = Δx 。 (3) 计算多组数据，求 λ 的平均值。
5. 误差分析
(1) 误差来源 由于光波的波长很短，双缝到光屏的距离 l 和条纹间距 Δx 的测量是否准确
对波长的测量影响很大，是本实验误差的主要来源。 (2) 减小误差的方法 ①l 的测量：使
用毫米刻度尺测量，可多测几次求平均值。 ②Δx 的测量：使用测量头测量，测出 n 条亮
条纹间的距离 a，则 Δx = ，同样可以多测几次求平均值，进一步减小实验误差。
6.注意事项
(1) 安装时，注意使光源、透镜、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并
使单缝、双缝平行且间距适当。 (2) 光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近。
(3) 调节的基本依据：照在光屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝，测量头与遮光
筒不共轴；干涉条纹不清晰，一般原因是单缝与双缝不平行。
