1、1实验一、实验一、F-PF-P干涉仪测量钠干涉仪测量钠黄双线波长差黄双线波长差234单色光薄膜干涉原理单色光薄膜干涉原理 :单色光的入射角单色光的入射角d:G1和和G2之间的距离之间的距离n:介质折射率(空气,介质折射率(空气,n=1)单色点光源以入射角单色点光源以入射角 照射到平行板上,透射光是许多透过照射到平行板上,透射光是许多透过平板的平行光束的叠加,平板的平行光束的叠加,相邻光束的光程差相邻光束的光程差透射光的加强条件为透射光的加强条件为:m:干涉条纹的级数干涉条纹的级数:入射光的波长入射光的波长5入射角入射角 由公式由公式当当d一定时,所有入射角为一定时,所有入射角为 的入射光,其形
2、成的干的入射光,其形成的干涉条纹为一圆环,所有的涉条纹为一圆环,所有的 形成一系列圆环干涉条纹。形成一系列圆环干涉条纹。干涉形成明暗相间的圆环干涉形成明暗相间的圆环 思考:如何使入射角多样化?思考:如何使入射角多样化?6两玻璃板平行问题两玻璃板平行问题 要达到薄膜干涉条件,要达到薄膜干涉条件,必须使两玻璃板严格平行。必须使两玻璃板严格平行。当不平行时,入射角为当不平行时,入射角为 的入射光,在两玻璃板间的入射光,在两玻璃板间多次反射,相当于多个点多次反射,相当于多个点光源以不同角度入射。光源以不同角度入射。当入射光是点光源时,当入射光是点光源时,可以根据出射光在接受屏可以根据出射光在接受屏上的
3、图象来判断两玻璃板上的图象来判断两玻璃板是否平行。是否平行。思考:如何调节和判断两玻璃板平行?思考:如何调节和判断两玻璃板平行?7两玻璃板间距离两玻璃板间距离 由公式由公式对对于某一入射角于某一入射角 产生的的干涉条产生的的干涉条纹,当纹,当d改变时,其干涉条纹的级改变时,其干涉条纹的级数也会发生变化。数也会发生变化。d初始值取初始值取1mm左右。左右。8水平调节水平调节垂垂直直调调节节9取下灯窗挡板,插入毛玻璃片形成面光源,通过取下灯窗挡板,插入毛玻璃片形成面光源,通过小型显微镜观察干涉条纹。小型显微镜观察干涉条纹。1011其中其中 可为可为 二波长平二波长平均值的平方。对钠黄双线,均值的平方。对钠黄双线,可取(可取(5895893nm)3nm)2 2 1221212dd 根据原理推导:钠双根据原理推导:钠双黄线的波长差用以下公式黄线的波长差用以下公式计算:计算:212m12两环互相居中测量D1两环相互靠近两环再次居中测量D2 注意:由于实验测得的注意:由于实验测得的D1、D2并不是真正并不是真正G1、G2距离。距离。实际上实际上131415