13.4用双缝干涉测光的波长(同时练习使用测量头).ppt

第第4节节实验实验:用双缝干涉测量光的波长用双缝干涉测量光的波长 一、实验目的一、实验目的 观察单色光的干涉图样，测定单色光的波长观察单色光的干涉图样，测定单色光的波长二、实验原理二、实验原理 双缝干涉条纹间距公式双缝干涉条纹间距公式x三、实验器材三、实验器材 双缝干涉仪双缝干涉仪(由光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、由光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头组成遮光筒、毛玻璃屏、测量头组成)、学生电源、导线、刻、学生电源、导线、刻度尺度尺四、实验操作四、实验操作1实验步骤实验步骤(1)观察双缝干涉图样观察双缝干涉图样 将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图所示图所示接好光源，打开开关，使灯丝正常发光接好光源，打开开关，使灯丝正常发光调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏屏安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝的缝平行，二者间距为几个厘米，这时，可观察到白光的缝的缝平行，二者间距为几个厘米，这时，可观察到白光的干涉条纹干涉条纹在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹(2)测定单色光的波长测定单色光的波长 安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹 使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上 的读数的读数a1，将该条纹记为第，将该条纹记为第1条亮纹；转动手轮，使分划板中条亮纹；转动手轮，使分划板中 心刻线移动至第心刻线移动至第n条亮条纹的中央，记下此时手轮上的读条亮条纹的中央，记下此时手轮上的读 数数a2.用刻度尺测量双缝到光屏间距离用刻度尺测量双缝到光屏间距离l(d是已知的是已知的)重复测量、计算，求出波长的平均值重复测量、计算，求出波长的平均值 换用不同的滤光片，重复实验换用不同的滤光片，重复实验1.“用双用双缝缝干涉干涉测测光的波光的波长长”的的实验实验中中,为为使光屏上使光屏上单单色光的条色光的条纹间纹间距减小些距减小些,可采用的措施是可采用的措施是()A.换换用用缝缝距大些的双距大些的双缝缝片片B.换换用用缝缝距小些的双距小些的双缝缝片片C.适当适当调调大双大双缝缝与屏之与屏之间间的距离的距离D.适当适当调调小双小双缝缝与屏之与屏之间间的距离的距离答案答案:AD课堂练习课堂练习2.在利用在利用测测量量头测头测量条量条纹宽纹宽度度时时,应应使分划板中心刻使分划板中心刻线线最好最好()A.与亮条与亮条纹纹的的边缘对齐边缘对齐B.与暗条与暗条纹纹的的边缘对齐边缘对齐C.与亮条与亮条纹纹的中心位置的中心位置对齐对齐D.与暗条与暗条纹纹的中心位置的中心位置对齐对齐答案答案:C课堂练习课堂练习3.在双在双缝缝干涉干涉实验实验中中,双双缝缝的作用是的作用是()A.遮住遮住过过于于强强烈的光烈的光B.使白光使白光变变成成单单色光色光C.形成两个振形成两个振动动情况相同的光源情况相同的光源D.使光使光发发生折射生折射答案答案:C课堂练习课堂练习4.右右图图所示所示为为双双缝缝干涉干涉实验实验中中产产生的条生的条纹图样纹图样,甲甲图为图为用光甲用光甲进进行行实验实验的的图样图样,a为为中央亮条中央亮条纹纹.乙乙为换为换用另一种用另一种单单色光乙色光乙进进行行实验实验的的图样图样,a为为中央亮条中央亮条纹纹,则则以下以下说说法正确的是法正确的是()A.乙乙图图条条纹较宽纹较宽,光乙的波光乙的波长长比光甲波比光甲波长长长长B.乙乙图图条条纹较纹较窄窄,光乙的波光乙的波长长比光甲波比光甲波长长长长C.乙乙图图的条的条纹较宽纹较宽,光乙的波光乙的波长长比光甲短比光甲短D.乙乙图图的条的条纹较纹较窄窄,光乙的波光乙的波长长比光甲短比光甲短课堂练习课堂练习答案答案:A5.现有毛玻璃屏现有毛玻璃屏A、双缝、双缝B、白光光源、白光光源C、单缝、单缝D和透红光的和透红光的滤光片滤光片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长(1)将白光光源将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_、_、_、A.课堂练习课堂练习(2)若测得双缝间距为若测得双缝间距为3.0 mm，双缝与屏之间的距离为，双缝与屏之间的距离为0.70 m，通过测量头，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退板前进或后退0.500 mm)观察到第观察到第1条亮纹的位置如图条亮纹的位置如图(a)所示，所示，观察第观察第5条亮纹的位置如图条亮纹的位置如图(b)所示则可求出红光的波长所示则可求出红光的波长_ m(保留一位有效数字保留一位有效数字)解析解析(1)双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为：双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为：光源、滤光片、单缝、双缝、屏，因此应填光源、滤光片、单缝、双缝、屏，因此应填E、D、B.(2)由图可知，条纹间距为由图可知，条纹间距为x mm又双缝到屏的距离又双缝到屏的距离l0.70 m，双缝间距，双缝间距d3.0 mm，由由x 得：得：代入数据得代入数据得7107 m答案答案(1)E、D、B(2)单缝与双缝的间距为单缝与双缝的间距为5 cm10 cm使单缝与双缝相互使单缝与双缝相互平行平行(3)7107某同学在做某同学在做“双双缝缝干涉干涉测测定光的波定光的波长长”实验时实验时,第一次分划板第一次分划板中心刻度中心刻度线对齐线对齐第第2条亮条亮纹纹的中心的中心时时(如下如下图图甲中的甲中的A),游游标标卡尺的示数如下卡尺的示数如下图图乙所示乙所示,第二次分划板中心刻度第二次分划板中心刻度线对齐线对齐第第6条亮条亮纹纹的中心的中心时时(如如图图丙中的丙中的B),游游标标卡尺的示数如卡尺的示数如图图丁所丁所示示.已知双已知双缝间缝间距距d=0.5 mm,双双缝缝到屏的距离到屏的距离L=1 m.则则:(1)图图乙中游乙中游标标卡尺的示数卡尺的示数为为_cm.(2)图图丁中游丁中游标标卡尺的示数卡尺的示数为为_cm.(3)所所测测光波的波光波的波长为长为_m(保留两位有效数字保留两位有效数字).1.2501.7756.610-7