2025年高考用雙棱鏡測(cè)定鈉光的波長(zhǎng)

　　儀器

　　雙棱鏡；鈉光源；讀數(shù)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(shí)驗(yàn)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(diào)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(tái)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(diào)到與狹縫平行。如果調(diào)整得合適，眼睛移往一邊過多時(shí)，兩個(gè)像都將整個(gè)地突然消失。把讀數(shù)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(dòng)。應(yīng)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(dòng)顯微鏡，直到視場(chǎng)中出現(xiàn)條紋為止。（不需聚焦──除非顯微鏡的焦點(diǎn)在十字叉絲上。）通常，用調(diào)雙棱鏡和調(diào)整S的位置的方法，可稍微改進(jìn)條紋的亮度。

　　取得條紋上的觀測(cè)數(shù)據(jù)之前，按下面介紹的方法測(cè)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(shí)，它恰好在顯微鏡的焦平面上。通過測(cè)量針到狹縫的距離，能夠求出D。保持大頭針和顯微鏡不動(dòng)，把焦距較長(zhǎng)（這個(gè)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(diào)整透鏡的位置，直到虛光源S1和S2的實(shí)像與大頭針無(wú)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(xiàn)在屏上，實(shí)驗(yàn)就較容易進(jìn)行。用顯微鏡測(cè)量這些像之間的距離d1，同時(shí)測(cè)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(cè)完條紋系統(tǒng)之前，應(yīng)當(dāng)保持其它儀器不動(dòng)。然后，把顯微鏡聚焦在靠近條紋系統(tǒng)邊緣的一條亮紋邊線上，記錄游標(biāo)讀數(shù)，取得一系列亮紋邊線位置的讀數(shù)。比如，每五條線讀一次讀數(shù)，以便獲得條紋密度的可靠的平均值。

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