实    验    报    告

实验题目：菲涅尔双棱镜干涉实验

系别：物理与电子科学系  

专业：物     理     学  

班级：2010 级物理学班   

姓名：张凤兴          

学号：2 0 1 0 0 5 1 0 3 5

老师：冉   老  师        

时间：2012年3月29日   

目  录

一实验名称………………………………………………………………………………..3

二实验目的………………………………………………………………………………..3

三实验器材………………………………………………………………………………..3

四实验原理………………………………………………………………………………..3

五实验步骤………………………………………………………………………………..4

六实验数据记录与处理……………………………………………………………..5

七误差分析………………………………………………………………………………..6

八参考文献………………………………………………………………………………..6

一 实验名称：菲涅尔双棱镜干涉

二 实验目的：(1) 观察双棱镜干涉现象,测量钠光的波长。

(2) 学习和巩固光路的同轴调整。

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大学物理实验研究性报告

菲涅尔双棱镜干涉实验的改进及误差分析

作者：12071112陈金薇

北京航空航天大学

2013.12.12

摘要

本文通过对菲涅尔双棱镜干涉测波长实验的改进，进行误差分析及讨论，运用数学工具对观测数据做出科学的分析处理，获得正确的结论，提高了实验能力和运用误差理论来处理实验数据的能力。

关键字：菲涅尔双棱镜  焦距 成像 改进

Abstract

I ’ll focus on error analyses and further discussion in this essay through my improvements for Fresnel biprism interference experiment. As a consequence we acquired more accurate conclusions and advance our experimental skill in error analyses, in the assist of error theory and other mathematical methods.

Key words:  Fresnel biprism ，focal length ，formation of image，                        improvement

目录

一、实验原理... 3

二、实验仪器... 5

三、实验步骤... 5

（1）各光学元件的共轴调节... 5

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基础物理实验研究性报告

菲涅耳双棱镜干涉实验的改进

第一作者         

第二作者         

所在院系                  

攻读专业          

20##年12月18日

摘 要

在进行菲涅耳双棱镜干涉实验时，调节各光学仪器等高共轴是非常重要的一个步骤，等高共轴调节是否准确直接决定之后的实验能否观察有用的实验现象。对比与以激光为光源进行试验，在以钠光为光源时，等高共轴调节的准确性大大降低，这主要是因为钠光亮度较低，尤其是光线通过狭缝之后，亮度大大减弱，不利于等高共轴调节。本文将对钠光干涉实验的等高共轴调节做出改进。

关键字：菲涅耳双棱镜；钠光；等高共轴；改进方法

目录

摘 要    1

目录    2

1.   前言    4

2.   实验目的    4

3.   实验原理    4

3.1.       基本原理... 4

3.2.       实验方案... 6

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物理研究性报告

菲涅尔双棱镜干涉

摘要:

当两束光波的频率相同，振动方向相同且相位差恒定时，可以产生干涉。本实验利用双棱镜把由同一光源发出的光分成两束或两束以上的相干光，使它们各经不同的路径后再次相遇而产生干涉。采集实验数据，计算光的波长，进行不确定度分析。并对实验误差来源做定量分析。根据自身实验经验，对实验提出建议。

关键词：

双棱镜干涉    误差分析  建议

一．实验原理

    菲涅耳双棱镜可以看成是有两块底面相接、棱角很小的直角棱镜合成。若置单色光源S₀于双棱镜的正前方，则从S₀射来的光束通过双棱镜的折射后，变为两束相重叠的光，这两束光仿佛是从光源S₀的两个虚像S₁和S₂射出的一样。由于S₁和S₂是两个相干光源，所以若在两束光相重叠的区域内放置一个屏，即可观察到明暗相间的干涉条纹。

如图所示，设虚光源S₁和S₂的距离是a，D是虚光源到屏的距离。令P为屏上任意一点，r₁和r₂分别为从S₁和S₂到P点的距离，则从S₁和S₂发出的光线到达P点得光程差是：

△L= r₂-r₁

令N₁和N₂分别为S₁和S₂在屏上的投影，O为N₁N₂的中点，并设OP=x，那么从△S₁N₁P及△S₂N₂P得：

r₁²=D²+(x-)²  ，     r₂²=D²+(x+)²

两式相减，得：

r₂²- r₁²=2ax

另外又有r₂²- r₁²=(r₂-r₁)(r₂+r₁)=△L(r₂+r₁)。通常D较a大的很多，所以r₂+r₁近似等于2D，因此光程差为：

△L=

如果λ为光源发出的光波的波长，干涉极大和干涉极小处的光程差是：

= kλ      (k=0,±1, ±2,…) 明纹

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物理实验研究性报告

菲涅耳双棱镜干涉

第一作者：

第二作者：

班    级：

日    期：

目录

摘要... 3

一．实验目的... 3

二．实验原理... 3

三．实验方案... 6

1．光源的选择... 6

2．测量方法... 6

3．光路组成... 7

四．实验仪器... 7

五．实验内容... 7

1．各光学元件的共轴调节... 7

2．波长的测量... 9

六．数据处理... 9

1.原始数据... 9

2.用一元线性回归计算条纹间距... 10

3.计算不确定度... 10

七．误差分析... 11

1.两虚像间距测量的误差... 11

2.物距测量的误差... 11

八．实验的注意事项及改进建议... 13

九．感想... 14

十．参考文献... 15

摘要

本文先对菲涅耳双棱镜激光干涉实验的实验原理、实验仪器和实验内容进行了简单的介绍，而后进行了数据处理和不确定度计算，并对实验数据的误差进行定量分析。误差分析是研究的重点，本文主要考虑的是测量物距时带来的误差。

关键词：菲涅耳双棱镜；数据处理；误差分析

一．实验目的

1.     熟悉掌握等高共轴调节的方法和技术；

2.     用实验研究菲涅耳双棱镜干涉并测定单色光波长；

3.     观察双棱镜产生的双光束干涉现象，进一步理解产生干涉的条件。

二．实验原理

菲涅耳双棱镜实验是一种分波阵面的干涉实验，实验装置简单，但设计思想巧妙。它通过测量毫米量级的长度，可以推算出小于微米量级的光波波长。1881年菲涅耳用双棱镜实验和双面镜实验再次证明了光的波动性质，为波动光学奠定了坚实的基础。

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用双棱镜干涉测光波波长的实验报告

【实验目的】 

1．掌握用双棱镜获得双光束干涉的方法，加深对干涉条件的理解．

2．学会用双棱镜测定钠光的波长．

   

【实验仪器】

光具座，单色光源(钠灯)，可调狭缝，双棱镜，辅助透镜(两片)，测微目镜，白屏．

【实验原理】

如果两列频率相同的光波沿着几乎相同的方向传播，并且它们的位相差不随时间而变化，那么在两列光波相交的区域，光强分布是不均匀的，而是在某些地方表现为加强，在另一些地方表现为减弱(甚至可能为零)，这种现象称为光的干涉．

菲涅耳利用图1所示的装置，获得了双光束的干涉现象．图中AB是双棱镜，它的外形结构如图2所示，将一块平玻璃板的一个表面加工成两楔形板，端面与棱脊垂直，楔角A较小(一般小于10)．从单色光源发出的光经透镜L会聚于狭缝S，使S成为具有较大亮度的线状光源．从狭缝S发出的光，经双棱镜折射后，其波前被分割成两部分，形成两束光，就好像它们是由虚光源S1和S2发出的一样，满足相干光源条件，因此在两束光的交叠．区域P1P2内产生干涉．当观察屏P离双棱镜足够远时，在屏上可观察到平行于狭缝S的、明暗相间的、等间距干涉条纹．

                       图1                            图2

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基础物理实验研究性报告

               ——钠光菲涅耳双棱镜干涉

20##年12月2日

摘要

法国科学家菲涅耳（Augustin J.Fresnel）在1826年进行的双棱镜实验证明了光的干涉现象的存在，它不借助光的衍射而形成分波面干涉，用毫米级的测量得到纳米级的精度，其物理思想、实验方法与测量技巧至今仍然值得我们学习。

目录

目录... I

实验原理... 2

实验仪器... 4

实验步骤... 5

数据记录与处理... 7

一、     原始数据记录... 7

二、     数据处理... 7

讨论... 10

1.       误差分析... 10

2.       可能出现的问题分析... 10

3.       实验感想... 10

附：原始数据记录单... 12

实验原理

如果两列频率相同的光波沿着几乎相同的方向传播，并且这两列光波的位相差不随时间而变化，那么在两列光波相交的区域内，光强的分布不是均匀的，而是在某些地方表现为加强，在另一些地方表现为减弱(甚至可能为零)，这种现象称为光的干涉。

菲涅尔镜双棱镜可以看作是由两块底面相接、棱角很小的直角棱镜合成。若置单色光源S于双棱镜的正前方，则从S射来的光束通过双棱镜的折射后，变成两束相互重叠的光，这两束光放佛是从光源的两个虚像S1 和S2是两个相干光源，所以若在两束光想重叠的区域内放置一屏，即可观察到明暗相间的干涉条纹。

…… …… 余下全文