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
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~~空空如也
小科学
8年6个月前 IP:湖北
808444
啊哈,我也有一个那样的激光器,我拿来点过KNSU
https://www.kechuang.org/t/78778
我也去试试这个实验,嘿嘿[s::lol]
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smith作者
8年6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6个月前 IP:广东
808447
这个是实验室做出来的效果
350px-Single_slit_and_double_slit2.jpg
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smith作者
8年6个月前 IP:广东
808448
这个实验的计算机模拟图

220px-Doubleslit3Dspectrum.gif
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smith作者
8年6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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RodTech
8年6个月前 IP:广东
808488
测波长,一般用迈克尔逊干涉仪,就是ftir光谱仪原理,很容易diy,测到小数点后很多很多位
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北落师门
8年6个月前 IP:浙江
808512
强行引用引力波[s::lol]
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friedel
8年6个月前 IP:上海
808539
lz可以玩玩激光的单线衍射,尝试下用激光波长以及衍射条带间距来测量细线的直径
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smith作者
8年6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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布布卡
8年6个月前 IP:天津
809315
等厚干涉很容易做
我经常做等厚干涉,一般每次回家吃饭都要做一次,我又把垫子抬高半波长         (桌垫下面的空气膜。。)
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liuda
8年5个月前 IP:山东
814299
跟引力波有神马关系,这就是个高中水平的实验.用以证明光的波动性.感觉你用的激光功率有些大,记得带护目镜.
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diy患者
8年5个月前 IP:山东
814319
方法还是比较巧妙的,用细铜丝和刮胡刀刀口形成窄封。

我一直在想的是用两个靠的很近的圆点,用针在铝箔纸上扎孔,估计两个点的距离不好控制。

还有,可以用羽毛试试,看看后面是什么情况,羽毛之间的距离也很小。
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阿童木升级版
8年0个月前 IP:上海
824553
哈哈,我之前也玩过。当时是在大学寝室里弄的,年轻真好www

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张静茹
7年4个月前 IP:江苏
833418
引用 阿童木升级版:
哈哈,我之前也玩过。当时是在大学寝室里弄的,年轻真好www

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#{r=26874……
卡尺怎么得到第二条缝的?
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阿童木升级版
7年2个月前 IP:上海
834922
引用 张静茹:
卡尺怎么得到第二条缝的?
  单缝衍射啊www
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z695282560
5年8个月前 IP:吉林
852896

不是说观测能影响实验结果么

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大魔王走了o
1年4个月前 IP:山西
918330

昨天去实验室看到了正在研制的引力波探测卫星上面的低噪声激光光源 IMG_20230319_155258.jpg IMG_20230319_153527.jpg


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