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光碟軌道

光碟軌道

目的

認識生活中的光柵(grating)及其性質。

 

實驗

將雷射光入射於光碟片,觀察後面屏幕上的反射光,和一般的反射光有何異同。

 

 

原理思考

屏幕上為什麼會出現亮暗點?

 

fig116

右圖一代表以平行光入射於反射式光柵(reflection grating),狹縫與狹縫之間的距離為 (:光柵片寬度、:狹縫數),光反射在屏幕上任意之觀察點 產生干涉(interference)。 光柵為狹縫數很大的多狹縫,狹縫之間的距離很小,每個縫所反射的光會重疊而互相干涉,主要的干涉亮紋會變得非常狹窄而明亮,其它的干涉亮紋會相對較暗而看不見,因此,出現寬度極窄的干涉亮紋。

fig211

若要在 P點形成一亮點,必需在該點形成建設性干涉,從圖二可知,從相鄰兩狹縫反射光源的光程差是波長的整數倍

,  

其中,

當方程式成立時,可得主要亮紋的位置,這就是在屏幕上所見的亮暗點。 

 

討論

1.若入射光源改為白色強光,此時屏幕上所呈現的光為何?

2.本實驗的光碟片置換成有刻度的鐵尺,其結果如何?

 

關於實驗

1.本實驗光碟片屬於一種反射式光柵。

2.可同本網站中的白光分光雷射光柵干涉掌中光譜議做比較。

 

參考資料

“Optics", 4th ed., Addison Wesley, 2002, U.S.A., Ch10. E. Hecht

 

製作

v.1 曾助理

 

指導老師

謝奇文

 

撰稿

黃時霖