为固体在室内温度时的长度,∆L为固体温度变化∆t的伸长量。用两块光学玻璃组成空气劈尖,其初始值夹角为 0,当劈尖上片自由端右端沿竖直方向向上发生微小位移e时,劈尖上片与下片夹角变为θ,从而当波长为γ的单色光线透过空气劈尖时,发生折射和发射,产生亮暗相间的条纹,有以下规律:Р 两束相干的反射光在相遇时的光程差为aР a=2e+γ2Р由于各处膜的厚度不一样,所以有Р 2e+γ2=kγ, k=1,2,3……(明条纹)Р 2e+γ2=(2k+1)γ, k=0,1,2,3……(暗条纹)Р观察暗条纹时,当膜厚改变为∆e时,则Р ∆e =∆k×γ2Р而这个∆k就是暗条纹移动的条数,而这个∆e就可以当做∆L,最后结果为Рα=∆eL∆tР实验装置:Р 如下图所示,把一块稍短的光学玻璃置于水平载物台上,而将另一块玻璃置于这块玻璃之上,使其左边的棱边对齐。在这块玻璃之下是竖直的加热装置,铜棒置于上边玻璃的最右边的下方,并与玻璃紧密接触,当加热时,铜棒纵向就会伸长,以至于产生空气劈尖。Р实验步骤:Р1 如图连接实验仪器,调整平面镜角度,使光电转换器与电脑显示屏连接,打开单色光源预热,并仔细调试。然后记录室温和铜棒在室温下的长度L。Р2 为了实验的准确性,先将一根细丝置于两块玻璃之间,使显示屏有相应的显示。Р3 记录室温,打开加热装置,调节温度,使温度以1℃的加热步进进行加热,待铜棒膨胀稳定后在记录数据。Р4 重复第三步的步骤50次。Р5 用逐差法处理数据。Р数据记录与处理:Р干涉条纹数变化(条)Р温度变化Р(℃)Р1,逐差法处理实验数据Р2,计算平均值,相对误差,绝对误差Р3,表示测量结果Р注意事项:Р1,一定要记录当时的室温Р2,温度升高过快会影响金属的膨胀的线性关系,因此温度步进设置不要太大,以1℃左右为宜。而且需等铜棒膨胀稳定后再记录数据。Р3,为了方便记录,可以使条纹变化十条时再记录温度。
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