激光波長測量實驗

第1步：需要哪些材料

觀察激光或強烈的準直光束可能會讓你失明。在可能的情況下，我會建議使用彩色過濾安全眼鏡，以防止雜散光束損壞你的眼睛。

激光指針通常作為“貓玩具”出售，并且我很樂意用這個來逗我的貓，但我發(fā)現(xiàn)綠色的一個非常強大（幾乎看不到太亮）。他們還聲稱功率小于5 mW，但我發(fā)現(xiàn)每種顏色的強度之間存在很大的差異（我可能會用一個光功率計來測量這個單獨的指令嗎？）。我懷疑這個標簽是否與現(xiàn)實相符，我們很快就會發(fā)現(xiàn)，當我們測量波長時。

我為實驗買了以下材料：

x3激光指針（紅色） ，綠色，藍色）

一個反擊支架

衍射光柵滑塊（每毫米500行）

紙和筆

斗牛犬把手

測量標尺

安全眼鏡

步驟2：設(shè)備設(shè)置

應(yīng)設(shè)置支架，使激光指示器向下朝向衍射光柵。激光將穿過光柵并投射到底部（屏幕）的一張紙上。要進行此設(shè)置，請按照以下簡單步驟操作：

在支架底部放置一張紙以制作屏幕

將脫水缸支架的下臂放在一邊

將衍射光柵安裝到下臂并用斗牛把握住它

將上臂放在衍射光柵上方

將激光器安裝到上臂，使其瞄準，使光束穿過衍射光柵

放上你的安全裝置，然后準備開槍激光！

第3步：實驗

要找到需要測量條紋的激光波長分離。要做到這一點，請遵循以下方法：

當激光擊中紙張（屏幕）時，用筆在其中寫下光點（這些稱為指尖）。確保你寫下中間和兩側(cè)的文字。

對每種顏色重復步驟1，在紙上標記條紋

一旦你完成所有激光的操作，測量中間邊緣和它旁邊的第一個邊緣之間的距離（這被稱為一階邊緣）。

（你會發(fā)現(xiàn)圖片之間存在差異以及我之后在結(jié)果中記錄的內(nèi)容。這是因為我這樣做了幾次以確定測量中的不確定性。

但這與波長有什么關(guān)系？方程是lambda =（a * x）/d，其中’lambda‘是以米為單位的波長，’a‘是衍射光柵中的狹縫之間的距離，’x‘是條紋分離，’d‘是屏幕和光柵之間的距離。所有這些都可以替代方程式來為您提供波長。

但您可能會問“我怎么知道’是‘什么’？”。好吧，如果我們知道光柵每毫米有500‘線’，那意味著每米有500，000線。如果我們將1m除以500，000行，我們得到它們之間的距離為2μm。與x和d一起，我們現(xiàn)在可以計算波長。

請記住，所有這些距離都以米為單位。波長通常表示為納米（10 ^ -9 m），因此您需要考慮是否要將答案轉(zhuǎn)換為納米級或簡單表達時間為10 ^ -9。

步驟4：結(jié)果

我重復此實驗，以獲得此示意圖以生成上圖。在表格中，您可以看到兩行（最小和最大）。這些是激光器本身指示的最大和最小波長，所以我知道波長應(yīng)該是什么，看看我是否得到正確的答案。

看看計算，我的測量不在于最大和最小界限但它們至少是一致的。測量值與預期值之間的差異在4％到10％之間。我沒有進行完全不確定性測量，但很明顯測量技術(shù)會引入不確定性（即測量到屏幕的距離不完全垂直等）。即使有一些無法解釋的錯誤，我相信這是對實際波長的公平表示，并且完美地展示了雙縫實驗。