新高中物理 13.4實驗：用雙縫干涉測量光的波長同課異構(gòu)課件 新人教版選修34.ppt

第十三章光第四節(jié)實驗 用雙縫干涉測量光的波長 人教版選修3 4 一 實驗原理 如圖所示的雙縫實驗中 屏離開擋板越遠 條紋間的距離越大 另一方面 實驗所用光波的波長越大 條紋間的距離也越大 這是為什么 思考 r2 r1 dsin x ltan lsin 運用幾何知識 當兩列波的路程差為波長的整數(shù)倍 即dx l k k 0 1 2 時才會出現(xiàn)亮條紋 亮條紋位置為 x kl d m 相鄰兩個明 或暗 條紋之間的距離為 其中 波長用表示 d表示兩個狹縫之間的距離 l為擋板與屏間的距離 一 實驗原理 二 觀察雙縫干涉圖樣 第二條亮紋 第一條亮紋 第一條亮紋 第二條亮紋 三 測定單色光的波長 測出n個亮條紋間的距離a 求出相鄰兩個亮條紋間的距離 x a n 1 然后由 x l d 光具座 測量頭 本實驗的步驟有 取下遮光筒左側(cè)的元件 調(diào)節(jié)光源高度 使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮 按合理順序在光具座上放置各光學元件 并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上 用米尺測量雙縫到屏的距離 用測量頭 其讀數(shù)方法同螺旋測微器 測量數(shù)條亮紋間的距離 在操作步驟 時還應注意使單縫和雙縫間距為5 10cm 使單縫與雙縫相互平行 注意事項 1 安裝儀器的順序 光源 濾光片 單縫 雙縫 遮光筒 光屏2 雙縫與單縫相互平行 且豎直放置3 光源 慮光片 單縫 雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上4 若出現(xiàn)在光屏上的光很弱 由于不共軸所致5 若干涉條紋不清晰 與單縫和雙縫是否平行有很大關(guān)系 圖 丙 第1條時讀數(shù) 第4條時讀數(shù) 圖 乙 螺旋測微器的讀數(shù) 三 測定單色光的波長 游標尺的讀數(shù) 測量結(jié)果求波長 測出n個亮條紋間的舉例a 就可以求出相鄰兩個亮條紋的距離 再由 得 1 將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊 將該亮紋定為第1條亮紋 此時手輪上的示數(shù)如圖13 3 10甲所示 然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭 使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊 記下此時圖13 3 10乙中手輪上的示數(shù)為 mm 求得相鄰亮紋的間距 x mm 13 870 2 310 課堂練習 2 如圖13 2 9所示為雙縫干涉實驗的裝置示意圖 其中甲圖為用綠光進行實驗時 屏上觀察到的條紋情況 a為中央亮條紋 乙圖為換用另一顏色的單色光實驗時觀察到的條紋情況 a 為中央亮條紋 則下列說法正確的是 a 乙圖可能是用紅光實驗產(chǎn)生的條紋 表明紅光波長較長b 乙圖可能是用紫光實驗產(chǎn)生的條紋 表明紫光波長較長c 乙圖可能是用紫光實驗產(chǎn)生的條紋 表明紫光波長較短d 乙圖可能是用紅光實驗產(chǎn)生的條紋 表明紅光波長較短 a 3 利用圖13 2 10中的裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時 有下面幾種說法 a 將屏移近雙縫 干涉條紋間距變窄b 將濾光片由藍色的換成紅色的 干涉條紋間距變寬c 將單縫向雙縫移動一小段距離后 干涉條紋間距變寬d 換一個兩縫之間距離較大的雙縫 干涉條紋間距變窄e 去掉濾光片后 干涉現(xiàn)象消失其中正確的是 abd 4 如圖13 2 11所示是雙縫干涉實驗裝置 使用波長為600nm的橙色光源照射單縫s 在光屏中央 p處觀察到亮條紋 ps1 ps2 在位于p點上方的p1點出現(xiàn)第一條亮紋中心 即p1到s1 s2的路程差為一個波