2025年高考用雙棱鏡測定鈉光的波長
來源：網絡整理 2024-12-16 11:02:14
儀器
雙棱鏡；鈉光源；讀數顯微鏡；焦距分別為50mm和150－200mm的凸透鏡；大頭針；有垂直狹縫的屏，狹縫寬度小于0．1mm，可用兩塊安全剃刀片制作。
實驗步驟
用鈉光源和短焦距的凸透鏡照亮的狹縫作為單色光源。把安裝在能調水平的底座上的雙棱鏡插入。如果沒有合適的底座，可以使用分光鏡的臺座。狹縫和雙棱鏡面間的棱豎直安裝，用眼睛沿水平方向觀察狹縫的像并慢慢地把雙棱鏡調到與狹縫平行。如果調整得合適，眼睛移往一邊過多時，兩個像都將整個地突然消失。把讀數顯微鏡放在離狹縫約1m處，使它沿著垂直于入射光線的平面水平地移動。應排除掉所有外來的光線──包括來自光源、而沒有通過雙棱鏡的光線。緩慢地橫向移動顯微鏡，直到視場中出現條紋為止。（不需聚焦──除非顯微鏡的焦點在十字叉絲上。）通常，用調雙棱鏡和調整S的位置的方法，可稍微改進條紋的亮度。
取得條紋上的觀測數據之前，按下面介紹的方法測量d和D。
用顯微鏡來觀察豎直地放置的大頭針，使它看起來很清晰時，它恰好在顯微鏡的焦平面上。通過測量針到狹縫的距離，能夠求出D。保持大頭針和顯微鏡不動，把焦距較長（這個焦距必須小于D／4，為什么？）的透鏡插入雙棱鏡和大頭針之間，并調整透鏡的位置，直到虛光源S1和S2的實像與大頭針無視差為止。
如果放一塊白屏在顯微鏡的焦平面的位置上，用顯微鏡找像前，像能夠出現在屏上，實驗就較容易進行。用顯微鏡測量這些像之間的距離d1，同時測量透鏡與大頭針的距離v和狹縫離開透鏡的距離u。注意在測完條紋系統之前，應當保持其它儀器不動。然后，把顯微鏡聚焦在靠近條紋系統邊緣的一條亮紋邊線上，記錄游標讀數，取得一系列亮紋邊線位置的讀數。比如，每五條線讀一次讀數，以便獲得條紋密度的可靠的平均值。
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