2013屆高考物理核心要點突破系列課件：第20章第六節(jié)《實驗：用雙縫干涉測光的波長》(人教版選修3-4).ppt

1、第六節(jié) 實驗：用雙縫干涉測光的波長,核心要點突破,課堂互動講練,知能優(yōu)化訓(xùn)練,第六節(jié),課前自主學(xué)案,目標(biāo)概覽,目標(biāo)概覽,學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解用雙縫干涉測光的波長的原理和方法 2了解光的干涉圖樣的特點 重點難點：1.本實驗的原理和方法 2會根據(jù)測量的數(shù)據(jù)計算波長,課前自主學(xué)案,一、實驗?zāi)康?1了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件 2觀察白光及單色光的雙縫干涉圖樣 3測定單色光的波長,二、實驗原理 1光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片成為單色光，單色光經(jīng)過單縫后，相當(dāng)于線光源，經(jīng)雙縫產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，我們通過光屏可以觀察到明暗相間的干涉條紋，若用白光照射，通過兩狹縫可以在光屏上觀察到彩色條紋,圖2061,三、實驗器

2、材 雙縫干涉儀：(包括光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏、光具座)、測量頭及刻度尺等,四、實驗步驟 1觀察雙縫干涉圖樣： (1)把直徑約10 cm，長約1 m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(裝置如圖2062),圖2062,(2)取下雙縫，打開光源，調(diào)節(jié)光源的高度，使光線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510 cm，并使縫相互平行，中心大致位于遮光筒的軸線上 (4)通過測量頭觀察屏上出現(xiàn)的白光的干涉圖樣 (5)在單縫和光源之間放上濾光片，觀察單色光的干涉圖樣,2測定單色光的波長： (1)用米尺測出屏到雙縫的距離l. (2

3、)轉(zhuǎn)動手輪，移動分劃板使分劃板中心刻線與條紋的中心對齊，記下此時手輪上的讀數(shù)為亮紋1的位置，示意圖如圖2063.,圖2063,一、注意事項 1放置單縫和雙縫時，必須使縫平行，間距510 cm. 2要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和光屏的中心在同一條軸線上 3測量頭的中心刻線要對應(yīng)著亮(暗)紋的中心 4要多測幾個亮紋(暗紋)中心間的距離，再求x.,核心要點突破,5調(diào)節(jié)的基本依據(jù)是：照在像屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫、測量頭與遮光筒不共軸所致，干涉條紋不清晰一般主要原因是單縫與雙縫不平行所致 二、誤差分析 1測雙縫到屏的距離l可用最小分度為毫米的米尺測多次取平均值,課堂互動講練,(1)如

4、圖2064所示，在“用雙縫干涉儀測光的波長”實驗中，光具座上放置的光學(xué)元件依次為光源、_、_、_、遮光筒、光屏,圖2064,(2)某位同學(xué)在按要求安裝好儀器后，透過測量頭上的目鏡觀察干涉圖樣，若只在左側(cè)視野中有亮暗相間的條紋，而右側(cè)較暗(沒有條紋)，這是怎么回事？應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)？ 【解析】(1)光源已經(jīng)給出，按此順序往右排應(yīng)為：濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏 (2)既然在光屏上出現(xiàn)了亮暗相間的條紋，說明雙縫和單縫是平行的，符合相干條件視野中右側(cè),沒有干涉條紋，可能是目鏡過于向右側(cè)偏離了遮光筒軸線所致，可轉(zhuǎn)動測量頭上的手輪，使分劃板連同目鏡向左側(cè)移動適當(dāng)距離即可 【答案】(1)濾光片單縫雙縫(2)

5、見解析,在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上(如圖2065甲)，并選用縫間距d0.20 mm的雙縫屏從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫間的距離L700 mm.然后，接通電源使光源正常工作,圖2065,(1)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第一次映入眼簾的干涉條紋如圖乙(a)所示，圖乙(a)中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號，此時圖乙(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x11.16 mm；接著再轉(zhuǎn)動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖丙(a)所示此時圖丙(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x2_mm；,(2)利用上述測量結(jié)果，經(jīng)計算可得兩個相鄰亮紋(或暗紋)間的距離x_mm；這種