[发明专利]一种测量光的干涉和衍射条纹间距的实验仪及方法

说明书

技术领域

本发明是有关物理实验用教学仪器，尤其涉及测量光的条纹间距问题，是一系列的测量光的干涉和衍射条纹间距的实验教学仪器。

背景技术

在光的干涉和衍射现象中得到的实验现象都是明暗相间的条纹，要定量测量入射光的波长，就需要测量相邻明条纹(或暗条纹)的间距。常用方法是人眼通过测量头上的目镜观察，然后调节移动尺进行测量，该方法不便观察，且仅限于观察者本人能看到实验现象，有很大的局限性。

发明内容

本发明主要目的是：利用光伏电池对光照强度的敏感反映，转化为强弱不同的电信号输出在数字电表或者其它显示器上的现象，从而开发出一种测量光的干涉和衍射实验中条纹间距的实验仪与测量方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种测量光的干涉和衍射条纹间距的实验仪，其特征在于：

具有单晶硅或多晶硅光伏电池板、数字电表或其他显示仪表、移动尺、带狭缝的白色遮光板；

将所述单晶硅或多晶硅光伏电池板与所述数字电表或其他显示仪表用导线相连；用所述白色遮光板覆盖在所述光伏电池表面，将光伏电池与所述移动尺的测量头绑定在一起；

通过移动尺精确测量条纹间距。

一种测量光的干涉和衍射条纹间距的方法，其特征在于：

(1)将单晶硅或多晶硅光伏电池板两个电极用导线与数字电表或其他显示仪表相连；

利用光伏电池对强弱不同的光反映不同，产生强弱不同的电压直接数字输出在数字 电表或其他显示仪表上，便于直接判断明、暗条纹；

(2)将带有与干涉或衍射条纹宽度相当的狭缝的白色非透明材料，覆盖在光伏电池表面；

非透明材料上有与干涉或衍射条纹宽度相当的狭缝，以便光能到达光伏电池的电板表面，明暗条纹在白色材料上直观可见，且可以选择性地通过狭缝的光；

(3)将如(2)所述的光伏电池与移动尺测量头绑定在一起；

(4)将干涉或者衍射光投射到白色非透明材料表面，缓慢调节移动尺，移动光伏电池，根据光伏电池对不同光照强度的反应，观察数字电表或其他显示仪表的屏显示数，选择其中的最大值或最小值，与之对应的是通过狭缝到达光伏电池上相应的明条纹或暗条纹；

(5)用移动尺获得数字电表示数从一个最大值或最小值到相邻的另一个最大值或最小值之间的距离，就是相邻明条纹或暗条纹的间距；

也可以测出多条明条纹或暗条纹的距离然后取平均值。

本发明把单晶硅或多晶硅光伏电池与数字电表或其他显示仪表相结合，将干涉或者衍射光投射到遮光板表面，缓慢调节移动尺，移动光伏电池，根据光伏电池对不同光照强度的反应，观察数字电表或其他显示仪表的屏显示数，选择其中的最大值或最小值，与之对应的是通过狭缝到达光伏电池上相应的明条纹或暗条纹。用移动尺获得数字电表示数从一个最大值或最小值到相邻的另一个最大值或最小值之间的距离，就是相邻明条纹或暗条纹的间距。

也可以测出多条明条纹或暗条纹的距离然后取平均值。

也可采用该方法进行杨氏双缝干涉实验获取干涉条纹间距，从而测量单色光波长。

附图说明

附图1是本发明的一种结构框图。

图中：1、光伏电池 2、带狭缝的白色遮光板 3、移动尺 4、数字电表。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体说明。

实施例：

如图所示的一种测量光的干涉和衍射条纹间距的仪表：

具有光伏电池1、数字电表4、移动尺3、带狭缝的白色遮光板2；

将光伏电池1与数字电表4用导线相连；用带狭缝的白色遮光板2覆盖在光伏电池1表面，将光伏电池1与移动尺3的测量头绑定在一起；

通过移动尺精确测量条纹间距。

一种测量光的干涉和衍射条纹间距的方法：

采用单晶硅光伏电池板，将光伏电池1的两极通过导线与数字电表4相连。

将光伏电池表面采用带狭缝的白色遮光板2覆盖，遮光板上留有与干涉或衍射条纹宽度相当的狭缝，以便光能到达光伏电池的电板表面。

将改装好的光伏电池1与移动尺测量头3绑定在一起，然后固定在一定高度的支架上。