高考物理一轮复习 第13章第4讲 实验：用双缝干涉测量光的波长课件 鲁科.ppt

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1、2021/8/11 星期三11实验目的(1)观察白光及单色光的双缝干涉图样(2)测定单色光的波长2实验原理如图所示，电灯发出的光，经过滤光片S后变成单色光，同时到达双缝S1和S2，双缝S1、S2相当于两个步调完全一致的单色相干光源透过S1、S2双缝的单色光在屏上相遇并叠加，S1、S2到屏上P点的路程分别为r1、r2，两列光波传到P的路程差yr1r2，设光波波长为.2021/8/11 星期三2(1)若yn(n0，1，2，)，两列波传到P点同相，互相加强，出现条纹 条纹 明明暗暗 2021/8/11 星期三3这样，就在屏上得到了平行于双缝S1、S2的明暗相间的干涉条纹相邻两条明(暗)条纹间的距离y

2、与入射光波长，双缝S1、S2间距离d及双缝与屏的距离l有关，其关系式为：y .因此，只要测出y、d、l即可测出波长.两条相邻明(暗)条纹间的距离y用测量头测出测量头由分划板、目镜、手轮等构成如图所示转动手轮，分划板会左右移动测量时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心(如图所示)，记下此时手轮上的读数a1；转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻线对齐另一条相邻的条纹中心时，记下手轮上的刻度数a2.两次读数之差就是这两条条纹间的距离，即ya1a2.2021/8/11 星期三42021/8/11 星期三53实验器材双缝干涉仪，即光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头另外，还有

3、学生电源、导线、刻度尺等2021/8/11 星期三6考点实验过程1实验步骤(1)观察干涉条纹将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图所示2021/8/11 星期三7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屏安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝的缝平行，二者间距510 cm，这时可观察白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2021/8/11 星期三8(2)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a1，将该条纹记为第1 条亮纹；转动手轮，

4、使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a2，将该条纹记为第n条亮纹，则相邻两亮条纹间距y用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l(d是已知的)重复测量、计算，求出波长的平均值 2021/8/11 星期三92注意事项(1)双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，且注意保养(2)安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且间距适当(3)光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近(4)注意调节各缝平行2021/8/11 星期三103实验中的误差及对策(1)光波的波长很小，y、l的测量对波长的影响很大(2)在测量l时，一般用毫米刻度尺；而测y

5、时，用千分尺且采用“累积法”(3)多次测量求平均值2021/8/11 星期三11【案例】(1)如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、_、_、_、遮光筒、光屏(2)如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，并测出光波波长，这时可以去掉的部件是_(填数字代号)2021/8/11 星期三12(3)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读下手轮的读数如下图甲所示继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读下手轮的读数如图乙所示，则条纹的间距是_ mm.2021/8/11 星期三13(4)如果已经量得双缝的间距是0.30 mm、双缝和光屏之间的距离是1 m，则待测光的波长是_ m(取3位有效数字)【解析】(1)滤光片单缝双缝(2)【答案】【答案】见解析见解析2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三152021/8/11 星期三16