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高中杨氏双缝干涉实验装置

发布时间:2025-02-14 05:00:14

❶ 关于高中物理杨氏双缝干涉是怎么回事

  1. 这个装置的激光源与双缝不在同一条直线上,它是向上照到反光镜上,经过反射后再照到双缝。你仔细看,那个反光镜的镜片与水平方向的角度是45度,它起到改变激光的方向,使之与双缝共线的作用。直接照射也是可以的,这里是这个装置的问题,那个激光源向上发射激光。不过,托马斯·杨当初做实验的时候,没用到激光,而是用了单缝来得到相同的效果。

  2. 界线实际上是不明显的,看上去明显的“界线”,事实上不是界线,而是光强大造成的对比度大。界线处是有过渡的。明暗是相对的概念,暗条纹并不是说完全的一点光都没有,它是相对于亮条纹处暗,接近中央亮条纹的暗条纹,是比远离中央暗条纹要亮的。界线处也是如此,接近中央亮条纹的界线要更亮。

    这个亮度的增加比较复杂,我简单的这样认为:接近亮条纹中央的地方,与远离亮条纹中央的地方相比较,光照强度随“距离中央亮条纹的距离”的减小而增加的速度更快。这样,在接近中央亮条纹处,暗条纹会变亮,而界线处变亮的更多,以至于界线处看起来像是属于亮条纹,实际上是在过渡。远离中央亮条纹处,可以看到暗条纹比亮条纹宽,也是这样的。正因为是渐进,所以才会有这样的现象。

  3. 确实。如上。

  4. 确实不太容易区分。在课本后面“实验:用双缝干涉测量光的波长”给出的实验装置更为完整,可以看到借助了放大镜来辅助。课本上的图片也是借助特殊的仪器设备,经过处理后得到的。

  5. 双缝相当于两个光源,光源发出的“光线”的数量是有限的,越接近光源,“光线”越密集,与光源等距处“光线”的密集程度相同。两边的条纹越来越暗,是因为距离光源越来越远,“光线”逐渐变得稀疏。这个地方高中物理不深入研究,咱也不清楚准确的描述,能明白就好了。

  6. 这个在2里面说了一些了,暗条纹处并不是没有光,而是相对较少。我们一般用光的波动性来解释干涉现象。我们说在暗条纹处,两列光波在叠加后相互削弱。光波,也就是电磁波,和机械波是不太一样的,这个地方高中物理不深入研究,咱也不是很清楚。

  7. 我猜测,这个白板用来显示光路。但是因为没有实际见过,所以并不能确定,仅仅猜测。

❷ 一杨氏双缝干涉实验装置,在真空中观察时,干涉条纹间距为1.5mm。若把

条纹间距与波长成正比,与折射率成反比,干涉条纹间距:1.5mm/【4/3】=1.125mm

❸ 在杨氏双缝干涉实验装置中,双缝的作用是使白光变成单色光

这个实验中,双缝是作为两个相干光源用。
白光变单色光可以用滤色镜,三棱镜等。

❹ 高中物理选修3-4先讲干涉和原因

相干光源也必须满足这四个条件。日常生活中,我们很少看到光的干涉现象,是因为相干光源不常见。物理学家为了能观察到光的干涉现象,就需要想一些办法来获得相干光源。

1801年,英国物理学家托马斯·杨就成功地观察到了光的干涉现象。

下面我们就来了解他是怎么做到的。

一、杨氏干涉实验

1. 实验装置

一束单色光,一个有两条狭缝的挡板,一个光屏。

2. 相干光源的获得

当一束单色光投射到挡板时,“一分为二”,两条狭缝相当于两个完全相同(频率、相位、振动方向总是相同)的光源,即相干光源。

3. 演示实验:双缝干涉实验(请观看下面的视频)

仔细查看课本彩图中的双缝干涉图样。

干涉图样特点:是一些明暗相间、间距相等的条纹
与水波的干涉图样类比,我们能够了解:

水波干涉的振动加强区域对应着光的干涉图样中的亮条纹;

水波干涉的振动减弱区域对应着光的干涉图样中的暗条纹;

下面我们就来分析光屏上的点满足什么条件是明条纹(或者暗条纹)上的点?

二、对干涉图样的分析

前提条件:S1和S2相当于两个频率、相位和振动方向都相同的波源。

(1)P0是S1、S2连线的中垂线与光屏的交点,也就是干涉图样的对称中心。

S1、S2到P0的距离相同,那么由S1、S2发出的两列波的波峰和波谷,会同时到达P0点,也就是说相位仍然相同,在这点两列波叠加后互相加强,因此这里出现亮条纹,即中央明条纹。

(2)再考察P0点上方的另外一点,例如P1,它距离S2比S1稍远一些,两列波到达该点的路程不相同。如果路程差正好是半个波长,那么当一列波的波峰到达P0时,另一列正好在这里出现波谷,这时两列波叠加的结果是相互抵消,于是这里出现暗条纹。

(3)对于更远一些的点,例如P2,来自两个狭缝的光波的路程差更大。如果路程差正好等于波长,那么两列波的波峰和波谷会同时到达这点,它们互相加强,这里也出现亮条纹。

依此类推,光源到该点的路程差等于半波长的偶数倍(即波长整数倍,包括距离之差为零的情况)的位置都会出现亮条纹;

路程差等于半波长的奇数倍的位置都会出现暗条纹。

❺ 在杨氏双缝干涉实验中,把装置浸入水中,干涉条纹的间距怎么变

在杨氏双缝干涉实验中,把装置浸入水中,干涉条纹的间距会变小。由于杨氏双缝干涉的条纹间距和介质波长成正比,在水中的介质波长小于在空气中的波长,所以条纹间距会减小。

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