用钢板尺测量激光的波长.doc

用钢板尺测量激光的波长评分:大学物理实验设计性实验实验题目:用钢板尺测量激光的波长班级:姓名:学号:指导教师:实验日期:2008年12月11日原始数据记录:大学物理设计性实验实验台号:________实验日期:_2008-12-11______钢板尺测量激光的波长的数据:光屏与尺端的距离L=.《用钢板尺测量激光的波长》实验提要2大学物理设计性实验课题的提出和依据光是一种电磁波,光在真空中的波长不同,性质也不同(如波长小于390nm的光波叫紫外光,它有杀菌作用;波长大于770nm的光波叫红外光,它能传递热量(波长在390nm至770nm之间的光波是人眼可见的,叫可见光,不同波长有不同的颜色:如波长为390,446nm的光是紫色的,波长为620,770nm的光是红色的,橙、黄、绿、蓝各色依次排列其间,都由其波长决定,而与其强度、方向等因素无关(由此可见,光的波长是决定光波性质的最重要的参数之一(那么,怎样才能测出光的波长呢?可见光在真空中(或空气中)的波长只有万分之几毫米,这么短的长度又怎么用毫米刻度尺去测量呢?“量”,而且看到了反射角不等于入射角的“奇怪”现象(它说明,反射定律只是在一定条件下才成立的,如果反射面上刻有许多很细而且等间距的刻痕,就可使不同波长的光反射到不同的方向去,这就是现代高科技中常用的光学元件——“光栅”的雏形(光栅是一种比棱镜更好的分光器件。如果利用光栅的衍射原理就不难用普通的钢尺测量出激光的波长。实验课题及任务《用钢板尺测量激光的波长》实验课题任务是,利用光的波动性,用一把钢板尺,通过用激光照射钢板尺的带有刻度的一面而反射到光屏上的衍射花样,根据激光的相干性和反射光的干涉原理,经过分析,找出规律,测量出激光的波长。学生根据自己所学知识,设计出《用钢板尺测量激光的波长》的整体方案,内容包括:(写出实验原理和理论计算公式;选择测量仪器;研究测量方法;写出实验内容和步骤。)然后根据自己设计的方案,进行实验操作,记录数据,做好数据处理,得出实验结果,写出完整的实验报告,也可按书写科学论文的格式书写实验报告。实验原理提示众所周知,用一把普通的钢尺,可以方便地测量出一本练习簿的长度和宽度,而要测量它的厚度就有些困难了,,而一般练习簿的厚度也不过lmm左右,所以很难测准(现在要用这把钢尺去测量只有万分之几毫米的光的波长,这看来似乎是不可能的。如果实验利用光的波动性质,用一把普通的钢尺就能够巧妙地把这么短的波长测出来(它的测量原理如图16-1所示:让一束激光照到钢尺的端部,其中一部分激光从钢尺上方直接照到观察屏S上的,点,其余激光从钢尺表面反射0SS到屏上(在屏上除了与,对称的003大学物理设计性实验S点有反射亮斑外,还可看到一系列亮斑、S、S、S„„S。这是因为,(刻痕的间距是d=),光在两刻痕间的许多光滑面上反射,这些反射光如果相位相同(即波峰与波峰相遇,波谷与波谷相遇),则它们会相互叠加而加强,形成亮斑,否则会相互抵消而减弱(由图1