133實驗：用雙縫干涉測量光的波長

1、13.3實驗：用雙縫干涉測量光的波長學(xué)習(xí)目標(biāo)1.會組裝調(diào)試干涉儀2.會用雙縫干涉測量光的波長學(xué)習(xí)過程活動一：組裝并調(diào)試雙縫干涉儀1實驗裝置的介紹雙縫干涉儀。它由各部分光學(xué)元件在光具座上組成。如圖1所示。光源 濾光片 單縫 雙縫 遮光筒 屏圖1 雙縫干涉儀2觀察雙縫干涉圖樣光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片成為單色光，單色光通過單縫后，相當(dāng)于線光源，經(jīng)雙縫產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，干涉條紋可從屏上觀察到。 把直徑約10cm、長約1m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，在筒的觀察端裝上測量頭。取下雙縫，打開光源，調(diào)節(jié)光源的高度，使它發(fā)出的一束光能夠沿著遮光筒的軸線把屏照亮，然后放好單縫和雙

2、縫。單縫和雙縫間的距離約為5cm10cm，使縫相互平行，中心大致位于遮光筒的軸線上。這時在屏上就會看到白光的雙縫干涉圖樣（課本P56圖）。在單縫和光源間放上濾光片就可見到單色光的雙縫干涉圖樣（課本P54圖）。單色光的雙縫干涉圖樣有什么特點？活動二：了解實驗原理1根據(jù)第二節(jié)導(dǎo)出的條紋間距關(guān)系式設(shè)計實驗方案，對探究結(jié)果驗證。分組實驗，分別改變?yōu)V光片和雙縫，觀察干涉圖樣的變化。 L、d不變，研究x與的關(guān)系 d、不變，研究x與L的關(guān)系 L、不變，研究x與雙縫距離d實驗現(xiàn)象與結(jié)論：紅光的波長大，條紋間距 ，波長越長，條紋間距越 。 屏與縫之間的距離L越大，條紋間距越 。雙縫距離d越小，條紋間距 。2.根

3、據(jù) 測定單色光的波長圖2 測量頭雙縫間的距離是已知的，雙縫到屏的距離可以用米尺測出，相鄰兩條亮（暗）紋間的距離用測量頭（如圖2）測出。圖3測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動手輪，分劃板會左右移動。安裝測量頭時，要卸下觀察筒，換上測量頭。調(diào)節(jié)目鏡，在視場中出現(xiàn)清晰的干涉條紋及分劃板上的刻線。測量時，轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線平行于干涉條紋并對齊條紋的中心（如圖3），記下此時手輪上的讀數(shù)，兩次讀數(shù)之差就表示這兩條條紋間的距離。測出條亮（暗）紋間的距離，就可以求出相鄰兩條亮（暗）紋間的距離 。根據(jù)公式 可計算出光的波長。換用不同顏色的濾光片，并計算出各色光的波長?！井?dāng)堂反饋】1如圖4是用雙縫干

4、涉測光的波長的實驗設(shè)備示意圖 圖4（1）圖中是光源，是光屏，它們之間的、分別是_、_。（選填單縫、雙縫、濾光片）010 150 5 1025 30圖5（2）在某次實驗中，已知雙縫到光屏之間的距離是=600mm，雙縫之間的距離是=0.20mm，某同學(xué)在用測量頭測量時，先將測量頭目鏡中看到的分劃板中心刻線對準(zhǔn)某條亮紋（記作第1條）的中心，這時手輪上的示數(shù)如圖5左圖所示讀數(shù)為x1然后他轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第7條亮紋的中心，這時手輪上的示數(shù)x2如圖5右圖所示則示數(shù)x1=_mm由此可以計算出這次實驗中所測得的單色光的波長的公式為=_（用物理量、x1 、x2表示）。2. 在雙縫干涉實驗中，屏上一點到雙縫的距離之差為900nm，若用頻率為5.01014Hz的單色光照射雙縫，且在兩縫處光的振動情況完全相同，則該點將出現(xiàn) 。3. 如圖所示，在用單色光做雙縫干涉實驗時，若單縫S從雙縫S1、S2的中央對稱軸位置處稍微向上移動，則（ ）A. 不再產(chǎn)生干涉條紋B. 仍可產(chǎn)生干涉條紋，且中央亮紋P的位置不變C. 仍可產(chǎn)生干涉條紋，中央亮紋P的位置略向上移D. 仍可產(chǎn)生干涉條紋，中央亮紋P的位置略向下移4. 利用圖中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