高中物理 人教版選擇性必修一第四章 4 實驗：用雙縫干涉測量光的波長課件

第四章

光4實驗：用雙縫干涉測量光的波長第四章光4實驗：用雙縫干涉測量光的波長1.掌握雙縫干涉測量波長的原理.2.學(xué)會安裝實驗器材，并能進行正確的實驗操作、測量光的波長.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握雙縫干涉測量波長的原理.學(xué)習(xí)目標(biāo)明確原理提煉方法精析典題提升能力隨堂演練逐點落實課時對點練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN明確原理提煉方法精析典題提升能力隨堂演練逐點落實課時對如圖1所示，兩縫之間的距離為d，每個狹縫都很窄，寬度可以忽略.兩縫S1、S2的連線的中垂線與屏的交點為P0，雙縫到屏的距離OP0＝l.則相鄰兩個亮條紋或暗條紋的一、實驗原理明確原理提煉方法圖1中心間距：Δx＝

λ.若已知雙縫間距，再測出雙縫到屏的距離l和條紋間距Δx，就可以求得光波的波長.如圖1所示，兩縫之間的距離為d，每個狹縫都很窄，寬度可以忽略雙縫干涉儀，即光具座、光源、濾光片、透鏡、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭.另外，還有學(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺等.二、實驗器材雙縫干涉儀，即光具座、光源、濾光片、透鏡、單縫、雙縫、遮光筒1.將光源、透鏡、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖2所示.三、實驗步驟圖22.接好光源，打開開關(guān)，使燈絲正常發(fā)光.3.調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達(dá)光屏.4.安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫與單縫的縫平行，兩者間距5～10cm，這時可觀察白光的干涉條紋.5.在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋.1.將光源、透鏡、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖2四、數(shù)據(jù)處理1.安裝測量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋.2.使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中心，記下手輪上的讀數(shù)a1，將該條紋記為第1條亮條紋；轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線移動至另一亮條紋的中心，記下此時手輪上的讀數(shù)a2，將該條紋記為第n條亮條紋，兩條紋間距為a＝|a2－a1|，則相鄰兩條亮條紋間的距離Δx＝3.用刻度尺測量雙縫到光屏間的距離l(d是已知的).4.重復(fù)測量、計算，求出波長的平均值.四、數(shù)據(jù)處理1.安裝測量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋.3.五、誤差分析1.光波的波長很小，Δx、l的測量誤差對波長λ的影響很大.2.在測量l時，一般用毫米刻度尺；而測Δx時，用千分尺且采用“累積法”.3.多次測量求平均值.五、誤差分析1.光波的波長很小，Δx、l的測量誤差對波長λ的1.雙縫干涉儀是比較精密的儀器，應(yīng)輕拿輕放，不要隨便拆解遮光筒、測量頭等元件.2.濾光片、單縫、雙縫、目鏡等如有灰塵，應(yīng)用擦鏡紙輕輕擦去.3.安裝時，注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上，并使單縫、雙縫平行且豎直，間距大約為5～10cm.4.測量頭在使用時應(yīng)使中心刻線對應(yīng)著亮(暗)條紋的中心.六、注意事項1.雙縫干涉儀是比較精密的儀器，應(yīng)輕拿輕放，不要隨便拆解遮光一、實驗原理與操作精析典題提升能力例1

(多選)(2019·天津市實驗中學(xué)期中)在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中(實驗裝置如圖3)，下列說法正確的是A.調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照

在屏中心時，應(yīng)放上單縫和雙縫B.測量某條干涉亮條紋位置時，應(yīng)使分劃板中心刻線與該亮條紋的中心對齊C.為了減小測量誤差，可用測量頭測出n條亮條紋間的距離a，求出相鄰兩條亮

條紋間距Δx＝D.某同學(xué)用黃光作為入射光，為了增大干涉條紋的間距，可以采用的方法是改

用藍(lán)光作為入射光圖3√√一、實驗原理與操作精析典題提升能力例1(多選)(2019解析調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時，不需放單縫和雙縫，故A錯誤；測量某條干涉亮條紋位置時，應(yīng)使分劃板中心刻線與該亮條紋的中心對齊，故B正確；n條亮條紋之間有n－1個間距，相鄰兩條亮條紋的間距Δx＝

，故C正確；某同學(xué)用黃光作為入射光，根據(jù)Δx＝

λ可知，為了增大干涉條紋的間距，應(yīng)采用波長大于黃光的紅光或橙光，不可以改用波長比黃光短的藍(lán)光作為入射光，故D錯誤.解析調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時，不需放單縫針對訓(xùn)練1

(多選)某同學(xué)在做雙縫干涉實驗時，按裝置圖安裝好實驗裝置，在光屏上卻觀察不到干涉圖樣，這可能是由于A.光束的中央軸線與遮光筒的軸線不一致，相差較大B.沒有安裝濾光片C.單縫與雙縫不平行D.光源發(fā)出的光束太強√√針對訓(xùn)練1(多選)某同學(xué)在做雙縫干涉實驗時，按裝置圖安裝好解析安裝實驗器材時要注意：光束的中央軸線與遮光筒的軸線要重合，光源與光屏正面相對，濾光片、單縫和雙縫中心位置在遮光筒軸線上，單縫與雙縫要相互平行，才能使實驗成功.當(dāng)然還要使光源發(fā)出的光束不要太暗.綜上所述，可知選項A、C正確.解析安裝實驗器材時要注意：光束的中央軸線與遮光筒的軸線要重二、實驗數(shù)據(jù)的處理例2

(1)在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，備有下列儀器：A.白熾燈 B.雙縫

C.單縫

D.濾光片

E.光屏把以上儀器裝在光具座上時，正確的排列順序應(yīng)該是________.(填寫字母代號)ADCBE二、實驗數(shù)據(jù)的處理例2(1)在“用雙縫干涉測量光的波長”的(2)已知雙縫到光屏之間的距離l＝500mm，雙縫之間的距離d＝0.50mm，單縫到雙縫之間的距離s＝100mm，某同學(xué)在用測量頭測量時，調(diào)整手輪，在測量頭目鏡中先看到分劃板中心刻線對準(zhǔn)A亮條紋的中心，然后他繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)B亮條紋的中心，前后兩次游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖4所示.則入射光的波長λ＝__________m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).6.4×10－7圖4(2)已知雙縫到光屏之間的距離l＝500mm，雙縫之間的距解析游標(biāo)卡尺讀數(shù)精確度為0.1mm，A位置主尺讀數(shù)為11mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為1×0.1mm＝0.1mm，讀數(shù)為x1＝11mm＋0.1mm＝11.1mm，同理B位置讀數(shù)為x2＝15.6mm，解析游標(biāo)卡尺讀數(shù)精確度為0.1mm，(3)實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密，難以測量，可以采用的改善辦法有________.A.改用波長較長的光(如紅光)作為入射光

B.增大雙縫到屏的距離C.增大雙縫到單縫的距離

D.增大雙縫間距AB(3)實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密，難以測量，可以采用的改善辦法有__針對訓(xùn)練2在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，調(diào)節(jié)測量頭的位置，使分劃板中心刻線對齊某亮條紋的中心，如圖5所示，此時手輪的讀數(shù)是________mm.轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線向一側(cè)移動到另一條亮條紋中心位置，再讀出一組數(shù).若實驗測得4條亮條紋中心間的距離Δx＝0.960mm.已知雙縫間距d＝1.5mm，雙縫到屏的距離l＝100cm，則對應(yīng)的光波的波長為λ＝___________cm.圖51.1804.8×10－5針對訓(xùn)練2在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，調(diào)節(jié)測量頭解析

根據(jù)手輪的讀數(shù)規(guī)則，讀數(shù)為1mm＋18.0×0.01mm＝1.180mm；解析根據(jù)手輪的讀數(shù)規(guī)則，讀數(shù)為1mm＋18.0×0.011.(2019·南通市模擬)利用如圖6所示的實驗裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象并測量光的波長，下列說法正確的有________.A.實驗裝置中的①②③元件分別為

濾光片、單縫、雙縫B.將濾光片由紫色換成紅色，干涉條紋間距變寬C.將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬D.測量過程中誤將5個條紋間距數(shù)成6個，波長測量值偏大√123隨堂演練逐點落實√圖61.(2019·南通市模擬)利用如圖6所示的實驗裝置研究雙縫解析濾光片的作用是使入射光變成單色光，單縫的作用是使入123射光變成線光源，雙縫的作用是形成相干光源，其排列順序合理，故A正確；將濾光片由紫色換成紅色，波長λ變長，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx＝

λ知，條紋間距Δx增大，故B正確；將單縫向雙縫移動一小段距離后，由Δx＝

λ可知，Δx與此距離無關(guān)，故干涉條紋間距不變，故C錯誤；測量過程中，把5個條紋間距數(shù)成6個，導(dǎo)致Δx變小，則波長測量值偏小，故D錯誤.解析濾光片的作用是使入射光變成單色光，單縫的作用是使入122.(2019·武漢市華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)期中)在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗裝置如圖7所示，調(diào)整實驗裝置使屏上可以接收到清晰的干涉條紋.關(guān)于該實驗，下列說法正確的是________.A.若將濾光片向右平移一小段距離，光屏上相鄰

兩條亮條紋中心的距離增大B.若將光屏向右平移一小段距離，光屏上相鄰兩條暗條紋中心的距離增大C.若將雙縫間的距離d減小，光屏上相鄰兩條暗條紋中心的距離增大D.若將濾光片由綠色換成紅色，光屏上相鄰兩條暗條紋中心的距離增大E.為了減少測量誤差，可用測量頭測出n條亮條紋間的距離a，則相鄰兩條亮

條紋間距Δx＝123圖7BCD2.(2019·武漢市華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)期中)在“用雙可知Δx由雙縫間的距離d、雙縫到光屏的距123離l和入射光的波長λ共同決定，而將濾光片向右平移，條紋間距不變，A錯誤；將光屏向右平移一小段距離即l增大，可知Δx增大，B正確；將濾光片由綠色換成紅色，可知波長變長，則光屏上相鄰兩條暗條紋中心的距離增大，D正確；可知Δx由雙縫間的距離d、雙縫到光屏的距123離l和入射光的3.(2019·全國卷Ⅱ)某同學(xué)利用圖8所示裝置測量某種單色光的波長.實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋.回答下列問題：(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，該同學(xué)可________；A.將單縫向雙縫靠近B.將屏向靠近雙縫的方向移動C.將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動D.使用間距更小的雙縫123B圖83.(2019·全國卷Ⅱ)某同學(xué)利用圖8所示裝置測量某種單色解析若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，需要減小條紋間距，123需要減小雙縫到屏的距離l或增大雙縫間的距離d，故B項正確，A、C、D項錯誤.解析若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，需要減小條紋間距，1(2)若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx，則單色光的波長λ＝________；123(2)若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測得第1條暗條(3)某次測量時，選用的雙縫的間距為0.300mm，測得屏與雙縫間的距離為1.20m，第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56mm.則所測單色光的波長為________nm(結(jié)果保留3位有效數(shù)字).123630解析將已知條件代入公式解得λ＝630nm.(3)某次測量時，選用的雙縫的間距為0.300mm，測得屏1.(2020·廈門外國語學(xué)校高二第二學(xué)期期中)某同學(xué)用單色光進行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到如圖1甲所示的條紋，僅改變一個實驗條件后，觀察到的條紋如圖乙所示.他改變的實驗條件可能是A.減小光源到單縫的距離B.減小雙縫之間的距離C.減小雙縫到光屏之間的距離D.換用頻率更高的單色光源課時對點練1234567圖1√1.(2020·廈門外國語學(xué)校高二第二學(xué)期期中)某同學(xué)用單色解析

改變條件后亮條紋之間的間距變大，由公式Δx＝

λ可知，要使Δx增大，可增大雙縫到光屏之間的距離l，C錯；減小雙縫之間的距離d，B對；換用波長更長，即頻率更低的單色光源，D錯；改變光源到單縫的距離不會改變Δx，A錯.1234567解析改變條件后亮條紋之間的間距變大，由公式Δx＝λ可知12345672.(多選)關(guān)于“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗，正確的說法是A.實驗時應(yīng)調(diào)節(jié)各器件共軸，并且單縫和雙縫的縫應(yīng)相互平行B.觀察到的白光的干涉圖樣是：在視野中可以看到彩色的干涉條紋，

中央為一條白亮的零級干涉條紋；彩色條紋的排列，以零級亮條紋

為中心左右對稱，在第一級亮條紋中紫色在最外側(cè)C.看到白光的干涉條紋后，在單縫前面放上紅色或綠色濾光片，即可

看到紅黑相間或綠黑相間的干涉條紋，且紅條紋的相鄰條紋間距比

綠條紋的相鄰條紋間距大D.測量時應(yīng)使測量頭的分劃板的中心刻線對齊條紋的中心再讀數(shù)√√√12345672.(多選)關(guān)于“用雙縫干涉測量光的波長”的3.如圖2所示，A、B、C、D代表雙縫產(chǎn)生的四種干涉圖樣，回答下面問題：(1)如果A圖樣是紅光通過雙縫產(chǎn)生的，那么換用紫光得到的圖樣用________圖樣表示最合適.1234567C圖2解析光源由紅光換成紫光時，λ變小，3.如圖2所示，A、B、C、D代表雙縫產(chǎn)生的四種干涉圖樣，回(2)如果將產(chǎn)生B圖樣的雙縫距離變小，那么得到的圖樣用________圖樣表示最合適.1234567D解析雙縫距離d減小時，Δx變大，故選D；(2)如果將產(chǎn)生B圖樣的雙縫距離變小，那么得到的圖樣用___(3)如果將產(chǎn)生A圖樣的雙縫到屏的距離變小，那么得到的圖樣用________圖樣表示最合適.1234567C解析雙縫到屏的距離l變小，得到的圖樣的Δx變小，故選C；(3)如果將產(chǎn)生A圖樣的雙縫到屏的距離變小，那么得到的圖樣用(4)如果將A圖樣的裝置從空氣移入水中，那么得到的干涉圖樣用________圖樣表示最合適.1234567C解析將裝置從空氣移入水中時，波長λ減小，Δx也減小，故選C.(4)如果將A圖樣的裝置從空氣移入水中，那么得到的干涉圖樣用4.(2020·廈門一中高二下學(xué)期期中)某同學(xué)在做“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗時，第一次分劃板中心刻線對齊第2條亮條紋的中心時(如圖3甲中的A)，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖乙所示，第二次分劃板中心刻線對齊第6條亮條紋的中心時(如圖丙中的B)，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丁所示.已知雙縫間距d＝0.5mm，雙縫到屏的距離l＝1m，則：1234567圖34.(2020·廈門一中高二下學(xué)期期中)某同學(xué)在做“用雙縫干(1)圖乙中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為_______cm.(2)圖丁中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為________cm.(3)所測光波的波長為____________m(保留兩位有效數(shù)字).12345671.2501.7756.6×10－7(1)圖乙中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為_______cm.123455.在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，將雙縫干涉儀按要求安裝在光具座上，如圖4所示，從儀器注明的規(guī)格可知，雙縫間距d＝0.20mm.現(xiàn)測得屏與雙縫間的距離L＝60.0cm.然后，接通電源使光源正常工作.1234567圖45.在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，將雙縫干涉儀按要求(1)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米(mm)，游標(biāo)尺上有50個分度.某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，干涉條紋如圖5所示，他將分劃板上的中心刻線對準(zhǔn)a條紋，此時游標(biāo)卡尺上的讀數(shù)為x1＝3.60mm；接著再轉(zhuǎn)動手輪，將分劃板上的中心刻線對準(zhǔn)b條紋，此時游標(biāo)卡尺上的讀數(shù)如圖6所示，則x2＝________mm.1234567圖5

圖611.60(1)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米(mm)，游標(biāo)尺上有50解析

游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為11mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為0.02mm×6×5＝0.60mm，所以最終讀數(shù)為x2＝11.60mm.1234567解析游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為11mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為0.02(2)兩個相鄰亮條紋(或暗條紋)間距離的表達(dá)式為Δx＝________(用x1、x2表示)；這種色光的波長的表達(dá)式λ＝________(用Δx、l、d表示).利用上述測量結(jié)果，代入數(shù)據(jù)計算可得λ＝____________m(保留三位有效數(shù)字).12345676.67×10－7(2)兩個相鄰亮條紋(或暗條紋)間距離的表達(dá)式為Δx＝___6.如圖7甲所示是利用雙縫干涉測量某單色光波長的實驗裝置，測得雙縫屏到毛玻璃屏的距離l為0.2m、雙縫間的距離d為0.4mm，圖乙是通過該儀器的觀測裝置看到的毛玻璃屏上的干涉圖樣，其中1、2、3、4、5…是亮條紋的編號，圖丙、圖丁是利用該儀器測光的波長時觀察到的情景，圖丙是測第1號亮條紋的位置，此時觀測裝置上千分尺的讀數(shù)為________mm，圖丁是測第4號亮條紋的位置，此時觀測裝置上千分尺的讀數(shù)為________mm.根據(jù)上面測出的數(shù)據(jù)可知，相鄰兩條亮條紋間的距離Δx＝________mm，計算波長的數(shù)學(xué)表達(dá)式λ＝________，被測光的波長為________nm.1234567圖70.5101.4850.3256506.如圖7甲所示是利用雙縫干涉測量某單色光波長的實驗裝置，測解析題圖丙是測第1號亮條紋的位置，此時千分尺的讀數(shù)為0.5mm＋0.01×1.0mm＝0.510mm；題圖丁是測第4號亮條紋的位置，此時千分尺的讀數(shù)為1mm＋0.01×48.5mm＝1.485mm；1234567解析題圖丙是測第1號亮條紋的位置，12345677.(2020·唐山一中高二第二學(xué)期期中)在用雙縫干涉測量光的波長的實驗中，請按照題目要求回答下列問題：1234567(1)如圖8(a)、(b)兩圖都是光的條紋形狀示意圖，其中干涉圖樣是________.(a)圖87.(2020·唐山一中高二第二學(xué)期期中)在用雙縫干涉測量光(2)將下表中的光學(xué)元件放在圖(c)所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測量光的波長的實驗裝置，并用此裝置測量紅光的波長.1234567元件代號ABCDE元件名稱光屏雙縫白光光源單縫透紅光的濾光片將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，各學(xué)光元件的排列順序應(yīng)為________.(填寫元件代號)EDBA(2)將下表中的光學(xué)元件放在圖(c)所示的光具座上組裝成用雙(3)已知該裝置中雙縫間距d＝0.50mm，雙縫到光屏的距離l＝0.50m，在光屏上得到的干涉圖樣如圖(d)所示，分劃板在圖中A位置時游標(biāo)卡尺如圖(e)所示，則其示數(shù)xA＝________mm；在B位置時游標(biāo)卡尺如圖(f)所示，則相鄰兩條亮條紋間距Δx＝________mm.1234567111.150.60(3)已知該裝置中雙縫間距d＝0.50mm，雙縫到光屏的距(4)由以上所測數(shù)據(jù)，可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長為__________m.(5)若改用頻率較高的單色光照射，得到的干涉條紋間距將________(填“變大”“不變”或“變小”).12345676.0×10－7變小(4)由以上所測數(shù)據(jù)，可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長為本課結(jié)束更多精彩內(nèi)容請登錄：本課結(jié)束更多精彩內(nèi)容請登錄：第四章

光4實驗：用雙縫干涉測量光的波長第四章光4實驗：用雙縫干涉測量光的波長1.掌握雙縫干涉測量波長的原理.2.學(xué)會安裝實驗器材，并能進行正確的實驗操作、測量光的波長.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握雙縫干涉測量波長的原理.學(xué)習(xí)目標(biāo)明確原理提煉方法精析典題提升能力隨堂演練逐點落實課時對點練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN明確原理提煉方法精析典題提升能力隨堂演練逐點落實課時對如圖1所示，兩縫之間的距離為d，每個狹縫都很窄，寬度可以忽略.兩縫S1、S2的連線的中垂線與屏的交點為P0，雙縫到屏的距離OP0＝l.則相鄰兩個亮條紋或暗條紋的一、實驗原理明確原理提煉方法圖1中心間距：Δx＝

λ.若已知雙縫間距，再測出雙縫到屏的距離l和條紋間距Δx，就可以求得光波的波長.如圖1所示，兩縫之間的距離為d，每個狹縫都很窄，寬度可以忽略雙縫干涉儀，即光具座、光源、濾光片、透鏡、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭.另外，還有學(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺等.二、實驗器材雙縫干涉儀，即光具座、光源、濾光片、透鏡、單縫、雙縫、遮光筒1.將光源、透鏡、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖2所示.三、實驗步驟圖22.接好光源，打開開關(guān)，使燈絲正常發(fā)光.3.調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達(dá)光屏.4.安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫與單縫的縫平行，兩者間距5～10cm，這時可觀察白光的干涉條紋.5.在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋.1.將光源、透鏡、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖2四、數(shù)據(jù)處理1.安裝測量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋.2.使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中心，記下手輪上的讀數(shù)a1，將該條紋記為第1條亮條紋；轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線移動至另一亮條紋的中心，記下此時手輪上的讀數(shù)a2，將該條紋記為第n條亮條紋，兩條紋間距為a＝|a2－a1|，則相鄰兩條亮條紋間的距離Δx＝3.用刻度尺測量雙縫到光屏間的距離l(d是已知的).4.重復(fù)測量、計算，求出波長的平均值.四、數(shù)據(jù)處理1.安裝測量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋.3.五、誤差分析1.光波的波長很小，Δx、l的測量誤差對波長λ的影響很大.2.在測量l時，一般用毫米刻度尺；而測Δx時，用千分尺且采用“累積法”.3.多次測量求平均值.五、誤差分析1.光波的波長很小，Δx、l的測量誤差對波長λ的1.雙縫干涉儀是比較精密的儀器，應(yīng)輕拿輕放，不要隨便拆解遮光筒、測量頭等元件.2.濾光片、單縫、雙縫、目鏡等如有灰塵，應(yīng)用擦鏡紙輕輕擦去.3.安裝時，注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上，并使單縫、雙縫平行且豎直，間距大約為5～10cm.4.測量頭在使用時應(yīng)使中心刻線對應(yīng)著亮(暗)條紋的中心.六、注意事項1.雙縫干涉儀是比較精密的儀器，應(yīng)輕拿輕放，不要隨便拆解遮光一、實驗原理與操作精析典題提升能力例1

(多選)(2019·天津市實驗中學(xué)期中)在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中(實驗裝置如圖3)，下列說法正確的是A.調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照

在屏中心時，應(yīng)放上單縫和雙縫B.測量某條干涉亮條紋位置時，應(yīng)使分劃板中心刻線與該亮條紋的中心對齊C.為了減小測量誤差，可用測量頭測出n條亮條紋間的距離a，求出相鄰兩條亮

條紋間距Δx＝D.某同學(xué)用黃光作為入射光，為了增大干涉條紋的間距，可以采用的方法是改

用藍(lán)光作為入射光圖3√√一、實驗原理與操作精析典題提升能力例1(多選)(2019解析調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時，不需放單縫和雙縫，故A錯誤；測量某條干涉亮條紋位置時，應(yīng)使分劃板中心刻線與該亮條紋的中心對齊，故B正確；n條亮條紋之間有n－1個間距，相鄰兩條亮條紋的間距Δx＝

，故C正確；某同學(xué)用黃光作為入射光，根據(jù)Δx＝

λ可知，為了增大干涉條紋的間距，應(yīng)采用波長大于黃光的紅光或橙光，不可以改用波長比黃光短的藍(lán)光作為入射光，故D錯誤.解析調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時，不需放單縫針對訓(xùn)練1

(多選)某同學(xué)在做雙縫干涉實驗時，按裝置圖安裝好實驗裝置，在光屏上卻觀察不到干涉圖樣，這可能是由于A.光束的中央軸線與遮光筒的軸線不一致，相差較大B.沒有安裝濾光片C.單縫與雙縫不平行D.光源發(fā)出的光束太強√√針對訓(xùn)練1(多選)某同學(xué)在做雙縫干涉實驗時，按裝置圖安裝好解析安裝實驗器材時要注意：光束的中央軸線與遮光筒的軸線要重合，光源與光屏正面相對，濾光片、單縫和雙縫中心位置在遮光筒軸線上，單縫與雙縫要相互平行，才能使實驗成功.當(dāng)然還要使光源發(fā)出的光束不要太暗.綜上所述，可知選項A、C正確.解析安裝實驗器材時要注意：光束的中央軸線與遮光筒的軸線要重二、實驗數(shù)據(jù)的處理例2

(1)在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，備有下列儀器：A.白熾燈 B.雙縫

C.單縫

D.濾光片

E.光屏把以上儀器裝在光具座上時，正確的排列順序應(yīng)該是________.(填寫字母代號)ADCBE二、實驗數(shù)據(jù)的處理例2(1)在“用雙縫干涉測量光的波長”的(2)已知雙縫到光屏之間的距離l＝500mm，雙縫之間的距離d＝0.50mm，單縫到雙縫之間的距離s＝100mm，某同學(xué)在用測量頭測量時，調(diào)整手輪，在測量頭目鏡中先看到分劃板中心刻線對準(zhǔn)A亮條紋的中心，然后他繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)B亮條紋的中心，前后兩次游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖4所示.則入射光的波長λ＝__________m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).6.4×10－7圖4(2)已知雙縫到光屏之間的距離l＝500mm，雙縫之間的距解析游標(biāo)卡尺讀數(shù)精確度為0.1mm，A位置主尺讀數(shù)為11mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為1×0.1mm＝0.1mm，讀數(shù)為x1＝11mm＋0.1mm＝11.1mm，同理B位置讀數(shù)為x2＝15.6mm，解析游標(biāo)卡尺讀數(shù)精確度為0.1mm，(3)實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密，難以測量，可以采用的改善辦法有________.A.改用波長較長的光(如紅光)作為入射光

B.增大雙縫到屏的距離C.增大雙縫到單縫的距離

D.增大雙縫間距AB(3)實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密，難以測量，可以采用的改善辦法有__針對訓(xùn)練2在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，調(diào)節(jié)測量頭的位置，使分劃板中心刻線對齊某亮條紋的中心，如圖5所示，此時手輪的讀數(shù)是________mm.轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線向一側(cè)移動到另一條亮條紋中心位置，再讀出一組數(shù).若實驗測得4條亮條紋中心間的距離Δx＝0.960mm.已知雙縫間距d＝1.5mm，雙縫到屏的距離l＝100cm，則對應(yīng)的光波的波長為λ＝___________cm.圖51.1804.8×10－5針對訓(xùn)練2在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，調(diào)節(jié)測量頭解析

根據(jù)手輪的讀數(shù)規(guī)則，讀數(shù)為1mm＋18.0×0.01mm＝1.180mm；解析根據(jù)手輪的讀數(shù)規(guī)則，讀數(shù)為1mm＋18.0×0.011.(2019·南通市模擬)利用如圖6所示的實驗裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象并測量光的波長，下列說法正確的有________.A.實驗裝置中的①②③元件分別為

濾光片、單縫、雙縫B.將濾光片由紫色換成紅色，干涉條紋間距變寬C.將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬D.測量過程中誤將5個條紋間距數(shù)成6個，波長測量值偏大√123隨堂演練逐點落實√圖61.(2019·南通市模擬)利用如圖6所示的實驗裝置研究雙縫解析濾光片的作用是使入射光變成單色光，單縫的作用是使入123射光變成線光源，雙縫的作用是形成相干光源，其排列順序合理，故A正確；將濾光片由紫色換成紅色，波長λ變長，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx＝

λ知，條紋間距Δx增大，故B正確；將單縫向雙縫移動一小段距離后，由Δx＝

λ可知，Δx與此距離無關(guān)，故干涉條紋間距不變，故C錯誤；測量過程中，把5個條紋間距數(shù)成6個，導(dǎo)致Δx變小，則波長測量值偏小，故D錯誤.解析濾光片的作用是使入射光變成單色光，單縫的作用是使入122.(2019·武漢市華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)期中)在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗裝置如圖7所示，調(diào)整實驗裝置使屏上可以接收到清晰的干涉條紋.關(guān)于該實驗，下列說法正確的是________.A.若將濾光片向右平移一小段距離，光屏上相鄰

兩條亮條紋中心的距離增大B.若將光屏向右平移一小段距離，光屏上相鄰兩條暗條紋中心的距離增大C.若將雙縫間的距離d減小，光屏上相鄰兩條暗條紋中心的距離增大D.若將濾光片由綠色換成紅色，光屏上相鄰兩條暗條紋中心的距離增大E.為了減少測量誤差，可用測量頭測出n條亮條紋間的距離a，則相鄰兩條亮

條紋間距Δx＝123圖7BCD2.(2019·武漢市華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)期中)在“用雙可知Δx由雙縫間的距離d、雙縫到光屏的距123離l和入射光的波長λ共同決定，而將濾光片向右平移，條紋間距不變，A錯誤；將光屏向右平移一小段距離即l增大，可知Δx增大，B正確；將濾光片由綠色換成紅色，可知波長變長，則光屏上相鄰兩條暗條紋中心的距離增大，D正確；可知Δx由雙縫間的距離d、雙縫到光屏的距123離l和入射光的3.(2019·全國卷Ⅱ)某同學(xué)利用圖8所示裝置測量某種單色光的波長.實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋.回答下列問題：(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，該同學(xué)可________；A.將單縫向雙縫靠近B.將屏向靠近雙縫的方向移動C.將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動D.使用間距更小的雙縫123B圖83.(2019·全國卷Ⅱ)某同學(xué)利用圖8所示裝置測量某種單色解析若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，需要減小條紋間距，123需要減小雙縫到屏的距離l或增大雙縫間的距離d，故B項正確，A、C、D項錯誤.解析若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，需要減小條紋間距，1(2)若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx，則單色光的波長λ＝________；123(2)若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測得第1條暗條(3)某次測量時，選用的雙縫的間距為0.300mm，測得屏與雙縫間的距離為1.20m，第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56mm.則所測單色光的波長為________nm(結(jié)果保留3位有效數(shù)字).123630解析將已知條件代入公式解得λ＝630nm.(3)某次測量時，選用的雙縫的間距為0.300mm，測得屏1.(2020·廈門外國語學(xué)校高二第二學(xué)期期中)某同學(xué)用單色光進行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到如圖1甲所示的條紋，僅改變一個實驗條件后，觀察到的條紋如圖乙所示.他改變的實驗條件可能是A.減小光源到單縫的距離B.減小雙縫之間的距離C.減小雙縫到光屏之間的距離D.換用頻率更高的單色光源課時對點練1234567圖1√1.(2020·廈門外國語學(xué)校高二第二學(xué)期期中)某同學(xué)用單色解析

改變條件后亮條紋之間的間距變大，由公式Δx＝

λ可知，要使Δx增大，可增大雙縫到光屏之間的距離l，C錯；減小雙縫之間的距離d，B對；換用波長更長，即頻率更低的單色光源，D錯；改變光源到單縫的距離不會改變Δx，A錯.1234567解析改變條件后亮條紋之間的間距變大，由公式Δx＝λ可知12345672.(多選)關(guān)于“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗，正確的說法是A.實驗時應(yīng)調(diào)節(jié)各器件共軸，并且單縫和雙縫的縫應(yīng)相互平行B.觀察到的白光的干涉圖樣是：在視野中可以看到彩色的干涉條紋，

中央為一條白亮的零級干涉條紋；彩色條紋的排列，以零級亮條紋

為中心左右對稱，在第一級亮條紋中紫色在最外側(cè)C.看到白光的干涉條紋后，在單縫前面放上紅色或綠色濾光片，即可

看到紅黑相間或綠黑相間的干涉條紋，且紅條紋的相鄰條紋間距比

綠條紋的相鄰條紋間距大D.測量時應(yīng)使測量頭的分劃板的中心刻線對齊條紋的中心再讀數(shù)√√√12345672.(多選)關(guān)于“用雙縫干涉測量光的波長”的3.如圖2所示，A、B、C、D代表雙縫產(chǎn)生的四種干涉圖樣，回答下面問題：(1)如果A圖樣是紅光通過雙縫產(chǎn)生的，那么換用紫光得到的圖樣用________圖樣表示最合適.1234567C圖2解析光源由紅光換成紫光時，λ變小，3.如圖2所示，A、B、C、D代表雙縫產(chǎn)生的四種干涉圖樣，回(2)如果將產(chǎn)生B圖樣的雙縫距離變小，那么得到的圖樣用________圖樣表示最合適.1234567D解析雙縫距離d減小時，Δx變大，故選D；(2)如果將產(chǎn)生B圖樣的雙縫距離變小，那么得到的圖樣用___(3)如果將產(chǎn)生A圖樣的雙縫到屏的距離變小，那么得到的圖樣用________圖樣表示最合適.1234567C解析雙縫到屏的距離l變小，得到的圖樣的Δx變小，故選C；(3)如果將產(chǎn)生A圖樣的雙縫到屏的距離變小，那么得到的圖樣用(4)如果將A圖樣的裝置從空氣移入水中，那么得到的干涉圖樣用________圖樣表示最合適.1234567C解析將裝置從空氣移入水中時，波長λ減小，Δx也減小，故選C.(4)如果將A圖樣的裝置從空氣移入水中，那么得到的干涉圖樣用4.(2020·廈門一中高二下學(xué)期期中)某同學(xué)在做“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗時，第一次分劃板中心刻線對齊第2條亮條紋的中心時(如圖3甲中的A)，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖乙所示，第二次分劃板中心刻線對齊第6條亮條紋的中心時(如圖丙中的B)，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丁所示.已知雙縫間距d＝0.5mm，雙縫到屏的距離l＝1m，則：1234567圖34.(2020·廈門一中高二下學(xué)期期中)某同學(xué)在做“用雙縫干(1)圖乙中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為_______cm.(2)圖丁中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為________cm.(3)所測光波的波長為____________m(保留兩位有效數(shù)字).12345671.2501.7756.6×10－7(1)圖乙中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為_______cm.123455.在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，將雙縫干涉儀按要求安裝在光具座上，如圖4所示，從儀器注明的規(guī)格可知，雙縫間距d＝0.20mm.現(xiàn)測得屏與雙縫間的距離L＝60.0cm.然后，接通電源使光源正常工作.1234567圖45.在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，將雙縫干涉儀按要求(1)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米(mm)，游標(biāo)尺上有50個分度.某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，干涉條紋如圖5所示，他將分劃板上的中心刻線對準(zhǔn)a條紋，此時游標(biāo)卡尺上的讀數(shù)為x1＝3.60mm；接著再轉(zhuǎn)動手輪，將分劃板上的中心刻線對準(zhǔn)b條紋，此時游標(biāo)卡尺上的讀數(shù)如圖6所示，則x2＝________mm