【课件】用双缝干涉实验测量光的波长（课件）.pptx

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1、高中物理实验专辑用双缝干涉实验测量光的波长01020304 实验仪器及步骤 数据分析及处理 误差分析及讨论 实验目的及原理05 实验的典型例题目录C O N T E N T SPART 01实验目的及原理实验目的实验目的了解实验装置了解实验装置,知道实验原理及需要测量的物理量。知道实验原理及需要测量的物理量。知道知道滤光片滤光片和遮光筒的作用和遮光筒的作用,知道知道测量头的使用方法测量头的使用方法，会测，会测量亮条纹的间距。量亮条纹的间距。知道获得干涉图样的实验操作要求知道获得干涉图样的实验操作要求,理解实验中满足干涉条理解实验中满足干涉条件的方法。件的方法。会用会用控制变量控制变量的方法分别

2、研究光的颜色、双缝距离等与条的方法分别研究光的颜色、双缝距离等与条纹间距的关系。纹间距的关系。会设计实验数据记录表并记录数据会设计实验数据记录表并记录数据,会根据给出的波长表达会根据给出的波长表达式计算不同颜色光的波长。式计算不同颜色光的波长。实验原理实验原理在在“用双缝干涉测量光的波长用双缝干涉测量光的波长”实验中，让灯泡发出的光先通实验中，让灯泡发出的光先通过过滤光片滤光片变成变成单色光单色光，再通过，再通过单缝片单缝片把单色光变成把单色光变成线光源线光源，最，最后通过后通过双缝片双缝片形成两束形成两束相干光源相干光源。实验原理实验原理双缝到屏距离l的测量:可以用刻度尺测出可以用刻度尺测出

3、x的测量：相邻两条亮条纹间的距离相邻两条亮条纹间的距离x x需用需用测量头测出。测量头通常有两种（图测量头测出。测量头通常有两种（图4.4-24.4-2），），但都由分划板、目镜、手轮等构成。转动手但都由分划板、目镜、手轮等构成。转动手轮，分划板会左右移动。测量时，应使分划轮，分划板会左右移动。测量时，应使分划板的中心刻线与条纹的中心对齐（图板的中心刻线与条纹的中心对齐（图4.4-34.4-3），），记下此时手轮上的读数。然后转动测量头，记下此时手轮上的读数。然后转动测量头，使分划板中心刻线与另一条纹的中心对齐，使分划板中心刻线与另一条纹的中心对齐，再次记下手轮上的读数。两次读数之差表示再次记

4、下手轮上的读数。两次读数之差表示这两个条纹间的距离这两个条纹间的距离x x。PART 02实验仪器及步骤实验仪器实验仪器光具座、低压电源、光源、凸透镜、不同颜色的滤光片光具座、低压电源、光源、凸透镜、不同颜色的滤光片(2(2个个)单单缝片、不同间距的双缝片缝片、不同间距的双缝片(2(2个个)、遮光筒、测量头、目镜。、遮光筒、测量头、目镜。实验步骤实验步骤1.1.把光源、凸透镜、遮光筒安装在水平放置的光具座上把光源、凸透镜、遮光筒安装在水平放置的光具座上,并使并使三者三者的中心线共轴的中心线共轴。2.2.打开光源对光源的高度和位置进行微调打开光源对光源的高度和位置进行微调,使它发出的使它发出的光

5、光能够能够沿沿着遮光筒的轴线传播着遮光筒的轴线传播。3.3.在遮光筒左端安装双缝片在遮光筒左端安装双缝片,对遮光筒进行微调对遮光筒进行微调,使光能够沿着遮使光能够沿着遮光筒的轴线传播。光筒的轴线传播。4.4.在遮光筒左侧安装单缝片，在遮光筒的右端安装好测量头和目在遮光筒左侧安装单缝片，在遮光筒的右端安装好测量头和目镜镜,通过调节拨杆通过调节拨杆,使单缝片与双缝片互相平行，直至通过目镜能使单缝片与双缝片互相平行，直至通过目镜能观察到干涉图样。观察到干涉图样。实验步骤实验步骤5.5.观察观察白光的双缝干涉图样白光的双缝干涉图样9.9.更换一个间距不同的双缝片更换一个间距不同的双缝片,重复测量、计算

6、重复测量、计算,记录数据记录数据,计算红光计算红光波长的平均值。波长的平均值。10.10.换用绿色滤光片换用绿色滤光片,重复上述实验重复上述实验6.6.在单缝片和光源之间放上红色滤光片，观察在单缝片和光源之间放上红色滤光片，观察红光的干涉图样红光的干涉图样。注意事项注意事项1.1.仪器所用的灯泡，其灯丝冷电阻较小，如果一开始就用仪器所用的灯泡，其灯丝冷电阻较小，如果一开始就用12V12V电压，电压，往往会由于电流过大而使电源的保险丝烧断或过载保护因此，加往往会由于电流过大而使电源的保险丝烧断或过载保护因此，加在灯泡上的电压应逐挡升高至在灯泡上的电压应逐挡升高至12V,12V,使用时不得超过使用

7、时不得超过12V12V。建议使用。建议使用汽车或摩托车双灯丝灯泡，可直接打到汽车或摩托车双灯丝灯泡，可直接打到12V12V。2.2.在读取在读取a a1 1至至a a2 2的整个过程中，不能拨动拨杆或转动测量头的整个过程中，不能拨动拨杆或转动测量头,否则否则会引起干涉条纹移动而使读数无效。会引起干涉条纹移动而使读数无效。3 3.测量条纹间距时测量条纹间距时,测量头中分划板中心线必须与条纹的中央对齐测量头中分划板中心线必须与条纹的中央对齐4 4.本实验仪器型号不同本实验仪器型号不同,则测量头也不同，须掌握正确读数方法。则测量头也不同，须掌握正确读数方法。PART 03数据分析及处理数据处理及分析

8、数据处理及分析【数据记录】数据数据记录红光光绿光光第1次第2次第1次第2次双缝间距d/m双缝片到屏的距离 l/m手轮读数a1/m手轮读数a2/m移动条纹数n-1相邻亮条纹间距x/m波长a/m波长平均值/m数据处理及分析数据处理及分析【实验结论】1.1.红光的波长是红光的波长是_;_;2.2.绿光的波长是绿光的波长是_._.PART 04误差分析及讨论问题讨论及误差分析问题讨论及误差分析误差分析：本实验产生误差的主要原因有哪些？测定单色光的波长，其误差主要由测量引起，条纹间距x测量不准，或双缝到屏的距离测不准都会引起误差，但都属于偶然误差，可采用多次测量取平均值的方法来减小误差。问题：为什么不直

9、接测相邻亮条纹的间距x，而要测条亮条纹的间距?PART 05 实验的典型例题双缝干涉实验装置如图所示，光源发出的光经滤光片双缝干涉实验装置如图所示，光源发出的光经滤光片(装在单缝前装在单缝前)成为成为单色光，单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，我们可以在这个屏上观察到干涉条纹，并根据测量的量计算出光的波长。我们可以在这个屏上观察到干涉条纹，并根据测量的量计算出光的波长。(1)(1)为了使射向单缝的

10、光更集中，图为了使射向单缝的光更集中，图1 1中仪器中仪器A A是是_(_(填填“凹透镜凹透镜”或或“凸透镜凸透镜”)”)。实验的典型例题实验的典型例题凸透镜(2)(2)用测量头测量条纹间的距离：先将测量头的分划板中心刻线与某亮用测量头测量条纹间的距离：先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1 1条亮条纹，此时手轮上的示数如图条亮条纹，此时手轮上的示数如图2 2所示所示;然后转动测量头，使分划板中心刻线与第然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n n条亮条纹中心对齐，条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图此时手轮上的示数如图3 3所示。图所示。图2 2读数读数x1=_mmx1=_mm，图，图3 3读数读数n=_mmn=_mm。(3)(3)用刻度尺测量双缝到光屏的距离用刻度尺测量双缝到光屏的距离L L，已知双缝的间距，已知双缝的间距d d。(4)(4)根据以上实验数据，求得单色光波长的表达式为根据以上实验数据，求得单色光波长的表达式为=_.(=_.(用用第第(2)(3)(2)(3)中的字母表示中的字母表示)。实验的典型例题实验的典型例题1.7009.200感谢观看