實驗 用雙縫干涉測光的波長

1、13、4實驗：用雙縫干涉測量光的波長實驗：用雙縫干涉測量光的波長 如圖所示的雙縫實驗中，屏離開擋板越遠，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，這是為什的波長越大，條紋間的距離也越大，這是為什么？么？r2-r1=dsinX=ltanlsin當(dāng)兩列波的路程差為波長的當(dāng)兩列波的路程差為波長的整數(shù)倍，即整數(shù)倍，即dx/l=k（k=0,1,2)時才會出現(xiàn)亮條時才會出現(xiàn)亮條紋，亮條紋位置為：紋，亮條紋位置為：X=kl/dS1S2P1Plr1r2dx一、實驗原理一、實驗原理dlx相鄰兩個明相鄰兩個

2、明( (或暗或暗) )條紋之間的距離為條紋之間的距離為其中，波長用其中，波長用 表示，表示，d表示兩個狹縫表示兩個狹縫之間的距離，之間的距離，l為擋板與屏間的距離為擋板與屏間的距離測量結(jié)果求波長：測量結(jié)果求波長： 測出測出n個亮條紋間的距離個亮條紋間的距離a。就可以求出。就可以求出相鄰兩個亮條紋的距離相鄰兩個亮條紋的距離 1112nanxaadlx lnad) 1( 再由再由得得XXXXXX中中間間亮亮紋紋第第二二條條亮亮紋紋第第一一條條亮亮紋紋第第一一條條亮亮紋紋第第二二條條亮亮紋紋第第一一條條暗暗紋紋第第一一條條暗暗紋紋第第二二條條暗暗紋紋第第三三條條暗暗紋紋第第二二條條暗暗紋紋第第三三條

3、條暗暗紋紋L1L2 某同學(xué)在做雙縫干涉實驗時，按圖裝好實驗裝置，在某同學(xué)在做雙縫干涉實驗時，按圖裝好實驗裝置，在光屏上卻觀察不到干涉圖樣，這可能是由于（光屏上卻觀察不到干涉圖樣，這可能是由于（ ） A.A.光束的中央軸線與遮光筒的軸線不一致，相差較大光束的中央軸線與遮光筒的軸線不一致，相差較大 B.B.沒有安裝濾光片沒有安裝濾光片 C.C.單縫與雙縫不平行單縫與雙縫不平行 D.D.光源發(fā)出的光束太強光源發(fā)出的光束太強AC一、實驗注意事項問題一、實驗注意事項問題1 1波長為波長為58905890埃的黃光照在一雙縫上，埃的黃光照在一雙縫上，在距雙縫為在距雙縫為1 1米的觀察屏上，測得米的觀察屏上，

4、測得2020個亮個亮條紋的間距共寬條紋的間距共寬2.42.4厘米，雙縫間的距離厘米，雙縫間的距離為為。二、實驗原理與數(shù)據(jù)處理問題二、實驗原理與數(shù)據(jù)處理問題提升提升：注意單位的各種符號：注意單位的各種符號mmmm、umum、nmnm之間的規(guī)律之間的規(guī)律4.67 10-4m0A圖32 2雙逢干涉實驗裝置如圖所示，雙縫間的距離為雙逢干涉實驗裝置如圖所示，雙縫間的距離為d d，雙縫，雙縫到像屏的距離為到像屏的距離為L L，調(diào)整實驗裝置使得像屏上可以見到清，調(diào)整實驗裝置使得像屏上可以見到清晰的干涉條紋，關(guān)于干涉條紋的情況，下列敘述正確的是晰的干涉條紋，關(guān)于干涉條紋的情況，下列敘述正確的是( )( )A

5、A若將像屏向左平移一小段距離，屏上的干涉條紋將變得不清晰若將像屏向左平移一小段距離，屏上的干涉條紋將變得不清晰B B若將像屏向右平移一小段距離，屏上仍有清晰的干涉條紋若將像屏向右平移一小段距離，屏上仍有清晰的干涉條紋C C若將雙逢間距離若將雙逢間距離d d減小，像屏上的兩個相鄰明條紋間的距離變小減小，像屏上的兩個相鄰明條紋間的距離變小D D若將像屏向右平移一小段距離，像屏上的兩個相鄰暗條紋間的若將像屏向右平移一小段距離，像屏上的兩個相鄰暗條紋間的 距離增大距離增大E E 去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失F F 除在光屏上出現(xiàn)干涉以外其它地方?jīng)]有出現(xiàn)干涉除在光屏上出現(xiàn)干涉以外

6、其它地方?jīng)]有出現(xiàn)干涉G G 將濾光片由藍色的換成紅色的將濾光片由藍色的換成紅色的, ,干涉條紋間距變寬干涉條紋間距變寬BDG3.3.如圖如圖3 3所示是雙縫干涉測光的波長的實驗設(shè)備示意圖所示是雙縫干涉測光的波長的實驗設(shè)備示意圖. . (1) (1)圖中圖中是光源，是光源，是光屏，它們之間的是光屏，它們之間的依次依次是是 、 、 . . (2) (2)以下哪些操作能增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距以下哪些操作能增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離（離（ ） A.A.增大增大和和之間的距離之間的距離 B.B.增大增大和和之間的距離之間的距離 C.C.將紅色濾光片改為綠色濾光片將紅色濾光片改為綠色濾光片

7、D.D.增大雙縫之間的距離增大雙縫之間的距離雙縫雙縫濾光片濾光片單縫單縫B（3 3）在某次實驗中，已知雙縫到光屏之間的距）在某次實驗中，已知雙縫到光屏之間的距離是離是600 mm600 mm，雙縫之間的距離是，雙縫之間的距離是0.20 mm0.20 mm，單縫，單縫到雙縫之間的距離是到雙縫之間的距離是100 mm100 mm，某同學(xué)在用測量頭，某同學(xué)在用測量頭測量時，先將測量頭目鏡中看到的測量時，先將測量頭目鏡中看到的分劃板中心刻分劃板中心刻線線對準(zhǔn)某條亮紋（記作第對準(zhǔn)某條亮紋（記作第1 1條）的中心，這時手條）的中心，這時手輪上的示數(shù)如圖甲所示，然后他轉(zhuǎn)動測量頭，使輪上的示數(shù)如圖甲所示，然后

8、他轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第分劃板中心刻線對準(zhǔn)第7 7條亮紋的中心，這時手條亮紋的中心，這時手輪上的示數(shù)如圖乙所示輪上的示數(shù)如圖乙所示. .這兩次示數(shù)依次為這兩次示數(shù)依次為_ _ _mm_mm，由此可以計算出這次實驗中所測得，由此可以計算出這次實驗中所測得的單色光的波長為的單色光的波長為 nm.nm.0.64110.293536在雙縫干涉實驗中，若經(jīng)粗調(diào)后透過在雙縫干涉實驗中，若經(jīng)粗調(diào)后透過測量頭上的目鏡觀察，看不到明暗相測量頭上的目鏡觀察，看不到明暗相間的條紋，只看到一片亮區(qū)，造成這間的條紋，只看到一片亮區(qū)，造成這種情況的最可能的原因種情況的最可能的原因: :_ 單縫與雙縫不平行單縫

9、與雙縫不平行4.4.用氦氖激光器進行雙縫干涉實驗，已知用氦氖激光器進行雙縫干涉實驗，已知使用的雙縫間距離使用的雙縫間距離d=0.1mm,d=0.1mm,雙縫到屏的距雙縫到屏的距離為離為L=6.0mL=6.0m，測得屏上干涉條紋中相鄰亮，測得屏上干涉條紋中相鄰亮紋間距是紋間距是3.8cm3.8cm，氦氖激光器發(fā)出的紅光的，氦氖激光器發(fā)出的紅光的波長波長是多少？是多少？假如把整個裝置放在折射率是假如把整個裝置放在折射率是4/34/3的水中，的水中，這時屏上的條紋間距又是多少？這時屏上的條紋間距又是多少？nc633nm2.85cm5.5.某同學(xué)設(shè)計了一個測定激光波長的實驗裝置如圖所示，激光器某同學(xué)設(shè)

10、計了一個測定激光波長的實驗裝置如圖所示，激光器發(fā)出一束直徑很小的紅色激光束進入一個一端裝有雙縫、另一發(fā)出一束直徑很小的紅色激光束進入一個一端裝有雙縫、另一端裝有感光片的遮光筒，感光片的位置上出現(xiàn)一排等距的亮線端裝有感光片的遮光筒，感光片的位置上出現(xiàn)一排等距的亮線. . （1 1）這個現(xiàn)象說明激光具有）這個現(xiàn)象說明激光具有 性性. . （2 2）某同學(xué)在做）某同學(xué)在做“用雙縫干涉測光的波長用雙縫干涉測光的波長”實驗時，第一次實驗時，第一次分劃板中心刻度線對齊分劃板中心刻度線對齊A A條紋中心時如圖甲所示，游標(biāo)卡尺的示條紋中心時如圖甲所示，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丙所示；第二次分劃板中心刻度線對齊數(shù)如圖

11、丙所示；第二次分劃板中心刻度線對齊B B條紋中心線時如條紋中心線時如圖乙所示，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖丁所示圖乙所示，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖丁所示. .已知雙縫間距為已知雙縫間距為0.5 mm0.5 mm，從雙縫到屏的距離為從雙縫到屏的距離為1.0 m1.0 m，則圖丙中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為，則圖丙中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為_ mm.mm.圖丁中游標(biāo)尺的示數(shù)為圖丁中游標(biāo)尺的示數(shù)為 mm.mm.實驗時測量多實驗時測量多條干涉條紋寬度的目的是條干涉條紋寬度的目的是 , ,所測光波的波所測光波的波長長 為為 m.m.( (保留兩位有效數(shù)字保留兩位有效數(shù)字) )6.610-7相干相干11.416.7減小測量的偶然誤差減小測

12、量的偶然誤差 6、用雙縫干涉測光的波長。實驗裝置如下圖用雙縫干涉測光的波長。實驗裝置如下圖1 1所示，已所示，已知單縫與雙縫間的距離知單縫與雙縫間的距離L L1 1=100mm=100mm，雙縫與屏的距離，雙縫與屏的距離L L2 2=700mm=700mm，雙縫間距，雙縫間距d=0.25mmd=0.25mm。用測量頭來測量亮紋中。用測量頭來測量亮紋中心的距離。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動心的距離。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板左右移動，讓分劃板的中心刻線對準(zhǔn)亮手輪，使分劃板左右移動，讓分劃板的中心刻線對準(zhǔn)亮紋的中心（如圖紋的中心（如圖2 2所示），記下此時手輪上

13、的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動所示），記下此時手輪上的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)另一條亮紋的中心，記測量頭，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)另一條亮紋的中心，記下此時手輪上的讀數(shù)。下此時手輪上的讀數(shù)。（1 1）分劃板的中心刻線分別對準(zhǔn)第）分劃板的中心刻線分別對準(zhǔn)第1 1條和第條和第4 4條亮紋的中條亮紋的中心時，手輪上的讀數(shù)如圖心時，手輪上的讀數(shù)如圖3 3所示，則對準(zhǔn)第所示，則對準(zhǔn)第1 1條時讀數(shù)條時讀數(shù)x x1 1=_mm=_mm、對準(zhǔn)第、對準(zhǔn)第4 4條時讀數(shù)條時讀數(shù)x x2 2=_mm=_mm光源濾光光源濾光片單縫雙縫遮光筒屏片單縫雙縫遮光筒屏（2 2）寫出計算波長）寫出計算波長的表達式，的表達式，=_=_

14、（用符號（用符號表示），表示），=_nm=_nm=_=_（用符號表示），（用符號表示），=_nm=_nmx x1 1=_mm=_mm、對準(zhǔn)第、對準(zhǔn)第4 4條時讀數(shù)條時讀數(shù)x x2 2=_mm=_mm光源光源光源光源濾光片濾光片單縫單縫雙縫雙縫遮光筒遮光筒屏屏圖10L1L2圖圖1 12123)(Lxxd， 676 2.1907.868676676圖圖2 2圖圖37 7、某同學(xué)在做、某同學(xué)在做“用雙縫干涉測光用雙縫干涉測光的波長的波長”實驗時，第一次分劃板實驗時，第一次分劃板中心刻度線對齊中心刻度線對齊A A條紋中心時，游條紋中心時，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖(3)(3)所示所示, ,第二第二次分劃板中心刻度線對齊次分劃板中心刻度線對齊B B條紋中條紋中心時心時, ,游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖(4)(4)所所示示, ,已知雙縫間距為已知雙縫間距為0.5 mm,0.5 mm,從雙從雙縫到屏的距離為縫到屏的距離為1 m.1 m.則圖則圖(3)(3)游標(biāo)卡尺的示數(shù)為游標(biāo)卡尺的示數(shù)為_ mm._ mm.圖圖(4)(4)游標(biāo)游標(biāo)卡尺的