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菲涅尔双棱镜

双棱镜干涉和劳埃镜干涉的原理有哪些异同 双棱镜干涉实验 利用菲涅尔(A.J.Fresnel)双棱镜可以实现光的干涉。菲涅尔双棱镜干涉实验曾在历史上 2.加深对光的波动性的了解,学习调节光路的一些

双棱镜干涉和劳埃镜干涉的原理有哪些异同

双棱镜干涉实验

利用菲涅尔(A.J.Fresnel)双棱镜可以实现光的干涉。菲涅尔双棱镜干涉实验曾在历史上
2.加深对光的波动性的了解,学习调节光路的一些基本知识和方法。 【实验仪器】
1.光源;2.光具座;3.狭缝;4.双棱镜;5.凸透镜;6.测微目镜。 【实验原理】
双棱镜形状如图6.38.1所示,其折射角很小,因而折 射棱角接近180。今设有一平行于折射棱的缝光源S产生 的光束照射到双棱镜上,则光线经过双棱镜折射后,形成 两束犹如从虚光源S1和S2发出的相干光束。
1由两个(或两个以上的)光束,在满足一定条件下迭加时,在交迭区的不同地点呈现稳定的互相加强或减弱的现象,称为干涉现象.通常两个独立的光源或同一光源上的两个不同部分都不会产生干涉现象.运用某些方法,如光的反射或折射,可以将同一光源发出的光分成两个光束,当这两光束在空间经不同路径而重新聚合时,就能实现干涉现象.

两束光在交迭区域中的加强和减弱形成“干涉图样”,能产生干涉现象的光称为“相干光”,产生相干光的光源称为“相干光源”,产生干涉的条件称为“相干条件”.

2.光的相干条件

产生光的干涉的必要条件:

①两光波具有相同的振动频率;

②两光波在相遇点有固定的位相差;

若要得到振动最弱点的振幅为零的干涉现象,除了具有上面两个条件外,还要满足下面两个条件:

③两光波在相遇点有相同的振动方向;

④两光波的振幅相同.

若两光波在相遇点所产生的振动不在同一方向,则该点的合成振动将不是简谐振动,因而不能产生干涉现象.若两光波在相遇点的位相差不固定,随时间作无规则且迅速的变化,由这种变化引起的光强改变的次数在观察或测量所需要的时间间隔t内几乎是无限大,在相遇点只能获得t间隔内的平均光强.这与两光波在该点单独产生的光强度之和无区别,因而无干涉现象.所以,只有满足上述①、②、③三条条件才能产生干涉现象.但是,要使产生明显的干涉现象,还必须满足产生光的干涉的充分条件.

产生光的干涉的充分条件:

①两光波在相遇点产生的振动的振幅相差不悬殊;

②两光波在相遇点的光程差不太大.


菲涅耳双棱镜的菲涅耳双棱镜的应用——测量光的波长

1. 光路的调整—— 调整各个光学元件,使其达到等高共轴(调整步骤见讲义)。2. 干涉条纹的调整。3. 测量干涉条纹间距 ,测出连续10条以上条纹的总间距,再用条数除之。并要求测量3次,取平均。4. 用米尺测量从单缝到测微目镜分化板面(大约在鼓轮中央)的距离,测量一次,定出最大的测量误差。5. 量两个虚光源的距离。分别测出两个虚光源所成大小实像的距离t1和t2。利用公式 ,即可计算出两虚光源的间距。测三次取平均值。6. 利用公式计算钠灯光的波长,要求误差小于3%(钠光波长为5893Ǻ)。

菲涅尔半波带法对光强测量有偏差吗

是有的。菲涅耳双棱镜实验是物理学实验中非常重要的一个基础实验,它同杨氏双缝实验一样,都是古老的物理实验,这两个实验共同奠定了光的波动学的实验基础。菲涅耳双棱镜的实验原理是在杨氏双缝实验原理的基础上进一步改进而成的,本质上都是分波面干涉。虽然菲涅耳双棱镜给我们提供了方便快捷的实验方法,但是多年来,学生用菲涅耳双棱镜所测的光波波长实验误差相对较大,所测得的实验结果相对误差大概在5%左右,影响了实验的教学效果。实验误差的来源有多方面的原因,如实验装置的共轴性问题(本实验对各个实验装置的共轴性要求相对较高);条纹间距△x的测量问题以及两虚光源的间距d测量问题等。学生在做实验的时候,只能凭借个人的主观意识和经验去判断透镜所成的像的清晰度,这样就存在不可避免的系统误差和偶然误差。如果在实验过程中,各光学元件的共轴性的一致性不是很好,实验所产生的误差就更大。针对这些问题,笔者做了一些实验上的补充和改进,以尽量减小实验误差,提高实验效果。

关于两列波的干涉现象,下列说法中正确的是(  ) A.任意两列波都能产生干涉现象 B.发生干涉现象

BD 试题分析:若两个分运动都使同一个质点向同一方向运动,则该点振动加强,若两个分运动使同一个质点向相反的方向运动,则该点振动减弱,而质点实际的位移为两个分位移矢量和.A、频率相同的两列波产生干涉现象,故A错误,故B正确.C、如果质点处于波谷位置是振动加强而不是减弱,振动削弱的区域两个独立的振动使质点振动的方向相反,但合位移可以大于0,也可以等于0,还可以小于0,故C错误.D、在振动加强的区域,如果独立的振动使质点恰好到达平衡位置且速度方向相同,所以此时质点的位移等于0,故D正确.故选BD.点评:掌握了振动加强加强和减弱的含义就可轻松解决此题.


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