實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)（高中物理教學(xué)課件）完整版6

04.實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)圖片區(qū)問題：雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的相鄰亮條紋間距是多少？答：一.實(shí)驗(yàn)原理二.實(shí)驗(yàn)器材光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測(cè)量頭，學(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺①如圖所示，把直徑約10cm、長(zhǎng)約1m的遮光筒水平放在光具座上，筒的一端裝有雙縫，另一端裝有毛玻璃屏；②取下雙縫，打開光源，調(diào)節(jié)光源的高度，使它發(fā)出的光束能夠沿著遮光筒的軸線把屏照亮；③放好單縫和雙縫，單縫和雙縫間距離約為5cm～10cm，使縫相互平行，中心大致位于遮光筒的軸線上,這時(shí)在屏上就會(huì)看到白光的雙縫干涉圖樣；④在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的雙縫干涉圖樣；三.實(shí)驗(yàn)步驟⑤調(diào)節(jié)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與左端某條(記為第1條)亮紋中心對(duì)齊，記下此時(shí)測(cè)量頭刻度x1，將測(cè)量頭朝右端移動(dòng)，記下第n條亮紋中心位置x2；則第1條亮紋與第n條亮紋中心間距為，則相鄰亮紋間距為：第1條第n條第1條第5條實(shí)際只有4個(gè)條紋間距三.實(shí)驗(yàn)步驟⑥查看雙縫間的距離d，測(cè)量雙縫到屏的距離l，利用公式求出該單色光的波長(zhǎng)⑦重復(fù)實(shí)驗(yàn)，求出波長(zhǎng)的平均值⑧換用不同顏色的濾光片，觀察干涉條紋的異同，求出相應(yīng)的波長(zhǎng).三.實(shí)驗(yàn)步驟1.放置單縫和雙縫時(shí)，必須使單、雙縫平行．干涉條紋不清晰或看不到干涉條紋一般是單縫與雙縫不平行所致2.要保證光源、單縫、雙縫、遮光筒和光屏的中心在同一條軸線上．有時(shí)像屏上的光很弱，主要原因是光源、單縫、雙縫、遮光筒和光屏的中心不共軸所致3.測(cè)量頭的中心刻線要對(duì)應(yīng)著亮(或暗)紋的中心線．否則測(cè)量誤差太大4.要多測(cè)幾個(gè)亮紋(或暗紋)中心間的距離，再求Δx，可以減小相對(duì)誤差四.注意事項(xiàng)1.

l的測(cè)量誤差：本實(shí)驗(yàn)中雙縫到光屏的距離較長(zhǎng)，

為減小l的測(cè)量誤差應(yīng)選用毫米刻度尺并多次測(cè)量求出平均值的辦法2.條紋間距Δx的誤差.(1)干涉條紋沒有調(diào)到最清晰的程度(2)分劃板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒有恰好位于條紋中心(3)測(cè)量多條亮條紋間距時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確五.誤差分析用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)例1.某同學(xué)在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),安裝好實(shí)驗(yàn)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.濾光片、單縫、雙縫的中心在同一高度C.單縫與雙縫不平行D.光源發(fā)出的光束太強(qiáng)例2.(多選)某同學(xué)按實(shí)驗(yàn)裝置安裝好儀器后,觀察光的干涉現(xiàn)象,獲得成功。若他在此基礎(chǔ)上對(duì)儀器的安裝有如下改動(dòng),則仍能使實(shí)驗(yàn)成功的是(

)A.將遮光筒的光屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)少許,其他不動(dòng)B.將濾光片移至單縫和雙縫之間,其他不動(dòng)C.將單縫向雙縫移動(dòng)少許,其他不動(dòng)D.將單縫與雙縫的位置互換,其他不動(dòng)ACABC典型例題例3.在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，將實(shí)驗(yàn)器材按要求安裝在光具座上，如圖所示。在實(shí)驗(yàn)前已獲知的數(shù)據(jù)有：雙縫的間距為d，雙縫到屏的距離為l。(1)為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鶕?jù)已標(biāo)明的實(shí)驗(yàn)器材，可判斷出M處的實(shí)驗(yàn)器材是

。(2)分別選用紅色和藍(lán)色濾光片做實(shí)驗(yàn)，得到的干涉圖樣是四幅圖中的兩幅。則用紅色濾光片做實(shí)驗(yàn)得到的干涉圖樣是其中的

。單縫A典型例題(3)經(jīng)測(cè)量，紅光干涉相鄰兩條亮條紋間的距離為Δx，請(qǐng)據(jù)此寫出能夠反映紅光波長(zhǎng)大小的表達(dá)式λ＝

。(4)該實(shí)驗(yàn)中l(wèi)＝700mm，已知d的數(shù)量級(jí)為10-4m，相鄰兩條亮條紋間距的數(shù)量級(jí)為10-3m，由此可推斷紅光的波長(zhǎng)數(shù)量級(jí)約為

m。A．10-3

B．10-5C．10-7

D．10-9C典型例題例4.如圖甲所示，在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉儀按要求安裝在光具座上，已知雙縫與屏間的距離為l，雙縫間距為d。(1)調(diào)節(jié)儀器使分劃板的中心刻度對(duì)準(zhǔn)一條亮條紋的中心A，示數(shù)如圖乙所示，其示數(shù)為x1＝________mm。移動(dòng)手輪至另一條亮條紋的中心B，讀出其示數(shù)為x2。(2)寫出計(jì)算波長(zhǎng)的表達(dá)式λ＝________(用x1、x2、l、d表示)。(3)若將濾光片由綠色換成紅色，其他條件不變，則屏上干涉條紋的間距將________(選填“增大”“減小”或“不變”)。19.4增大典型例題例5.某同學(xué)利用圖示裝置測(cè)量某種單色光的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(gè)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(dòng)C．將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)D．使用間距更小的雙縫(2)若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測(cè)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(zhǎng)λ＝________；(3)某次測(cè)量時(shí)，選用的雙縫的間距為0.300mm，測(cè)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(cè)單色光的波長(zhǎng)為________nm(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。630B典型例題例6.雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,已知單縫與雙縫間的距離l1=100mm,雙縫與屏的距離l2=700mm,雙縫間距d=0.25mm。用測(cè)量頭來測(cè)量亮條紋中心的距離。測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板左右移動(dòng),讓分劃板的中心刻線對(duì)準(zhǔn)亮條紋的中心(如圖乙所示),記下此時(shí)手輪上的讀數(shù),轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭,使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)另一條亮紋的中心,記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)。典型例題(1)分劃板的中心刻線分別對(duì)準(zhǔn)第1條和第4條亮條紋的中心時(shí),手輪上的讀數(shù)如圖丙所示,則對(duì)準(zhǔn)第1條時(shí)讀數(shù)