【課件】用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測量光的波長（課件）

高中物理實(shí)驗(yàn)專輯用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測量光的波長01020304實(shí)驗(yàn)儀器及步驟數(shù)據(jù)分析及處理誤差分析及討論實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸?5實(shí)驗(yàn)的典型例題目錄CONTENTSPART01實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸韺?shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈱?shí)驗(yàn)裝置,知道實(shí)驗(yàn)原理及需要測量的物理量。知道濾光片和遮光筒的作用,知道測量頭的使用方法，會測量亮條紋的間距。知道獲得干涉圖樣的實(shí)驗(yàn)操作要求,理解實(shí)驗(yàn)中滿足干涉條件的方法。會用控制變量的方法分別研究光的顏色、雙縫距離等與條紋間距的關(guān)系。會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表并記錄數(shù)據(jù),會根據(jù)給出的波長表達(dá)式計(jì)算不同顏色光的波長。實(shí)驗(yàn)原理在“用雙縫干涉測量光的波長”實(shí)驗(yàn)中，讓燈泡發(fā)出的光先通過濾光片變成單色光，再通過單縫片把單色光變成線光源，最后通過雙縫片形成兩束相干光源。

實(shí)驗(yàn)原理雙縫到屏距離l的測量:可以用刻度尺測出?x的測量：相鄰兩條亮條紋間的距離?x需用測量頭測出。測量頭通常有兩種（圖4.4-2），但都由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成。轉(zhuǎn)動手輪，分劃板會左右移動。測量時(shí)，應(yīng)使分劃板的中心刻線與條紋的中心對齊（圖4.4-3），記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)。然后轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與另一條紋的中心對齊，再次記下手輪上的讀數(shù)。兩次讀數(shù)之差表示這兩個(gè)條紋間的距離?x。PART02實(shí)驗(yàn)儀器及步驟實(shí)驗(yàn)儀器光具座、低壓電源、光源、凸透鏡、不同顏色的濾光片(2個(gè))單縫片、不同間距的雙縫片(2個(gè))、遮光筒、測量頭、目鏡。實(shí)驗(yàn)步驟1.把光源、凸透鏡、遮光筒安裝在水平放置的光具座上,并使三者的中心線共軸。2.打開光源對光源的高度和位置進(jìn)行微調(diào),使它發(fā)出的光能夠沿著遮光筒的軸線傳播。3.在遮光筒左端安裝雙縫片,對遮光筒進(jìn)行微調(diào),使光能夠沿著遮光筒的軸線傳播。4.在遮光筒左側(cè)安裝單縫片，在遮光筒的右端安裝好測量頭和目鏡,通過調(diào)節(jié)撥桿,使單縫片與雙縫片互相平行，直至通過目鏡能觀察到干涉圖樣。實(shí)驗(yàn)步驟5.觀察白光的雙縫干涉圖樣

9.更換一個(gè)間距不同的雙縫片,重復(fù)測量、計(jì)算,記錄數(shù)據(jù),計(jì)算紅光波長的平均值。10.換用綠色濾光片,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)6.在單縫片和光源之間放上紅色濾光片，觀察紅光的干涉圖樣。注意事項(xiàng)1.儀器所用的燈泡，其燈絲冷電阻較小，如果一開始就用12V電壓，往往會由于電流過大而使電源的保險(xiǎn)絲燒斷或過載保護(hù)因此，加在燈泡上的電壓應(yīng)逐擋升高至12V,使用時(shí)不得超過12V。建議使用汽車或摩托車雙燈絲燈泡，可直接打到12V。2.在讀取a1至a2的整個(gè)過程中，不能撥動撥桿或轉(zhuǎn)動測量頭,否則會引起干涉條紋移動而使讀數(shù)無效。3.測量條紋間距時(shí),測量頭中分劃板中心線必須與條紋的中央對齊4.本實(shí)驗(yàn)儀器型號不同,則測量頭也不同，須掌握正確讀數(shù)方法。PART03數(shù)據(jù)分析及處理數(shù)據(jù)處理及分析【數(shù)據(jù)記錄】數(shù)據(jù)記錄紅光綠光第1次第2次第1次第2次雙縫間距d/m雙縫片到屏的距離l/m手輪讀數(shù)a1/m手輪讀數(shù)a2/m移動條紋數(shù)n-1相鄰亮條紋間距Δx/m波長a/m波長平均值λ/m數(shù)據(jù)處理及分析【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】1.紅光的波長是______________;2.綠光的波長是______________.PART04誤差分析及討論問題討論及誤差分析誤差分析：本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因有哪些？

測定單色光的波長，其誤差主要由測量引起，條紋間距Δx測量不準(zhǔn)，或雙縫到屏的距離測不準(zhǔn)都會引起誤差，但都屬于偶然誤差，可采用多次測量取平均值的方法來減小誤差。問題：為什么不直接測相鄰亮條紋的間距Δx，而要測條亮條紋的間距?

PART05實(shí)驗(yàn)的典型例題雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片(裝在單縫前)成為單色光，把單縫照亮。單縫相當(dāng)于一個(gè)線光源，它又把雙縫照亮。來自雙縫的光在雙縫右邊的空間發(fā)生干涉。遮光筒的一端裝有毛玻璃屏，我們可以在這個(gè)屏上觀察到干涉條紋，并根據(jù)測量的量計(jì)算出光的波長。(1)為了使射向單縫的光更集中，圖1中儀器A是__________(填“凹透鏡”或“凸透鏡”)。實(shí)驗(yàn)的典型例題凸透鏡(2)用測量頭測量條紋間的距離：先將測量頭的分劃板中心刻線與某亮條紋中心對齊，將該亮條紋定為第1條亮條紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖2所示;然后轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第n條亮條紋中心對齊，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖3所示。圖2讀數(shù)x1=__________mm，圖3讀數(shù)n=__________mm。(3)用刻度尺測量雙縫到光