尝试在自己的房间里面复现杨氏双缝干涉实验
smith2016/02/13强激光 IP:广东
最近看了美国LIGO的项目测出了引力波很激动啊,这么大的设备测质子直径千分之一的长度变化,据说设备的管道会被抽成真空,真空度小于10的负12次方,比磁控管的真空度还高,以排除分子热运动的影响,人类真是伟大,然后我查了一下它的原理,好像是靠激光干涉来测的,说到光干涉这里就不得不提到经典的杨氏双缝干涉实验了。


杨氏双缝干涉实验高中物理书上就有,大学的物理书上也有,大学的更详细一些有公式的推导过程,我觉得比较遗憾的就是高中没有做过这个实验,大学的时候有没有做过已经记不得了,我感觉是没有做过,好像只做过一个杨氏模量的测定实验。反正最近放假没什么事情做,就想自己复现一下。想了一下托马斯杨那个时代,别说激光了,连电灯都木有,然而人家硬是用蜡烛就完成了这个实验,古人就是厉害啊,大学期间目睹过某些实验室放着价值几百k的仪器生锈,哎不说了,今天我们有半导体激光器,不试试怎么知道呢?


首先先准备激光器,我用的是一个650nm红光半导体激光器,这个我以前用来点过BP,这种激光器很常见
IMG_20160213_123917.jpg

然后是比较关键干涉缝的制作,我试过很多种方法,在硬纸板上刻缝,在铁皮上刻缝,要刻出很窄的缝很困难啊,最后还是在网上找到了资料,方法比较简单容易做,材料是刮胡刀片,铜丝,黑色纸板,电工胶布。


1,先用刻刀在纸板上刻出一个方窗
2.在方窗中间拉一根铜丝,要拉直,用万能胶水或者胶布固定好
3.把刮胡刀片从中间折断折成两片,刀口对准铜丝,调整距离,然后用胶水或者胶布固定,这样我们就得到干涉屏了


IMG_20160213_122940.jpg



然后再把装置光路组装起来,幕板我就用了一张牛皮纸就行了,调整干涉屏对准激光光速,在幕板上面确实有得到明暗条纹的!

IMG_20160213_112319.jpg



下面是接收到的干涉条纹,相机的CCD对激光的灵敏度并不好,如果用肉眼观察的话可以看到很明显的条纹,但是为了保护眼睛最好带上防护墨镜来看
IMG_20160213_112948.jpg



因为实验条件有限,这个只是一个定性的实验,但是稍稍改造,我觉得用来测量这个激光的波长,完全是可以的,误差应该在1nm级别
来自:物理高能技术 / 强激光
18
 
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~~空空如也
smith 作者
8年10个月前 IP:广东
808445
补充一下双缝干涉的物理知识,以下内容来自百度文库和维基百科
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smith作者
8年10个月前 IP:广东
808447
这个是实验室做出来的效果
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smith作者
8年10个月前 IP:广东
808448
这个实验的计算机模拟图

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smith作者
8年10个月前 IP:广东
808449
理论知识,我记得高中推导干涉公式的时候是没有用上微积分的,大学大一下学期的大学物理需要熟悉光通量等概念
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smith作者
8年10个月前 IP:广东
808572
引用 北落师门:
强行引用引力波
嘿嘿,最近的热点新闻,关心一下
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