新教材高中物理第四章光4實驗：用雙縫干涉測量光的波長課件新人教版選擇性必修第一冊

1、4實驗：用雙縫干涉測量光的波長第四章光學(xué)習(xí)目標學(xué)法指導(dǎo)1了解“雙縫干涉測量光的波長”的實驗原理和實驗器材，進一步理解影響干涉條紋間距的因素2觀察干涉圖樣，加深對干涉圖樣的認識和理解1通過動手做實驗和思考，增強對光的本質(zhì)的認識2通過實驗，學(xué)會用光的干涉測定單色光的波長知識導(dǎo)圖預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) | 新知領(lǐng)悟二、實驗原理1相鄰明紋(暗紋)間的距離x與入射光波長之間的定量關(guān)系推導(dǎo)如圖所示，雙縫間距d，雙縫到屏的距離l.雙縫S1、S2的連線的中垂線與屏的交點為P0對屏上與P0距離為x的一點P，兩縫與P的距離PS1r1，PS2r2在線段PS2上作PMPS1，則S2Mr2r1，因dl，三角形S1S2M可看作直角三角

2、形有r2r1dsin (令S2S1M)則xltan lsin ，三、實驗器材雙縫干涉儀(包括：光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏及測量頭其中測量頭又包括：分劃板、目鏡、手輪等)、學(xué)生電源、導(dǎo)線、米尺3使光源發(fā)光，在光源和單縫之間加紅(綠)色濾光片，讓通過后的條形光斑恰好落在雙縫上，通過遮光筒上的測量頭，仔細調(diào)節(jié)目鏡，觀察單色光的干涉條紋，撤去濾光片，觀察白光的干涉條紋(彩色條紋)4加裝濾光片，通過目鏡觀察單色光的干涉條紋，同時調(diào)節(jié)手輪，分劃板的中心刻線對齊某一條紋的中心，記下手輪的讀數(shù)，然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動使分劃板移動，直到分劃板的中心刻線對齊另一條紋中心，記下此時手輪讀數(shù)和移過分劃板中心

3、刻度線的條紋數(shù)n.五、誤差分析本實驗為測量性實驗，因此應(yīng)盡一切辦法減少有關(guān)測量的誤差1雙縫到屏的距離l的測量誤差因本實驗中雙縫到屏的距離非常長，l的測量誤差不太大，但也應(yīng)選用毫米刻度尺測量，并用多次測量求平均值的辦法減小相對誤差2測條紋間距x帶來的誤差(1)干涉條紋沒有調(diào)到最清晰的程度(2)分劃板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒有恰好位于條紋中心(3)測量多條亮條紋間距時讀數(shù)不準確多維課堂 | 素養(yǎng)初培實驗操作過程及儀器讀數(shù)精練1在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中(實驗裝置如圖所示)：(2)測量某亮紋位置時，手輪上的示數(shù)如圖所示，其示數(shù)為_mm.【答案】(1)A(2)1.970【解析】(1)放上

4、單縫和雙縫后，由于發(fā)生干涉現(xiàn)象沒法調(diào)節(jié)光源的高度，A錯誤(2)按讀數(shù)規(guī)則，讀出示數(shù)為1.5 mm47.00.01 mm1.970 mm.變式1如圖所示，在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，光具座上放置的光學(xué)元件依次為：光源、_、_、_、遮光筒、光屏對于某種單色光，為增大相鄰亮紋(暗紋)間的距離，可采取_或_的方法【答案】濾光片單縫屏雙縫屏增大雙縫屏到光屏的距離減小雙縫屏兩縫間的距離實驗數(shù)據(jù)處理精練2利用雙縫干涉測定單色光波長，某同學(xué)在做該實驗時，第一次分劃板中心刻度對齊A條紋中心時(圖甲)，游標卡尺的示數(shù)如圖丙所示，第二次分劃板中心刻度對齊B條紋中心時(圖乙)，游標卡尺的示數(shù)如圖丁所示，已知雙縫

5、間距為0.5 mm，從雙縫到屏的距離為1 m，則圖丙游標卡尺的示數(shù)為_ mm.圖丁游標卡尺的示數(shù)為_ mm.在實驗中，所測單色光的波長為_ m在本實驗中如果在雙縫上各有一個紅色和綠色濾光片，那么在光屏上將_(填“能”或“不能”)看到明暗相間的條紋【答案】11.416.86.75107不能變式2現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖所示的光具座上組成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、_、A.(2)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

6、，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(xué)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(yīng)注意單縫、雙縫應(yīng)_且_(3)將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對齊，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，記下此時圖乙中手輪上的示數(shù)為_mm，求得相鄰亮紋的間距x_mm.(4)已知雙縫間距d為2.0104m，測得雙縫到屏的距離l為0.700 m，由計算式_，求得所測紅光波長為_nm.課堂小練 | 素養(yǎng)達成1(2021屆

7、宜昌名校期末)用圖甲所示裝置測量某單色光的波長時，所得圖樣如圖乙所示，調(diào)節(jié)儀器使分劃板的中心刻線對準一條亮條紋A的中心，測量頭卡尺的示數(shù)為11.4 mm，移動手輪使分劃板中心刻線對準另一條亮條紋B的中心，測量頭卡尺的示數(shù)為15.2 mm.已知雙縫擋板與光屏間距為0.4 m，雙縫相距0.1 mm，則所測單色光的波長為()【答案】C2(2021屆北京模擬)如圖甲所示，利用激光器發(fā)射出的激光照射到雙縫上，在雙縫后面的光屏上能呈現(xiàn)出明、暗相間的干涉條紋若實驗中僅改變某一個實驗條件、而其他條件均不變的情況下，得到的干涉圖樣分別如圖乙和丙所示對于這兩次實驗，下列說法中正確的是()A由于選用的激光器不同，乙

8、圖對應(yīng)的激光的頻率較高B雙縫到光屏的距離L不同，乙圖對應(yīng)的L較大C雙縫的間距不同，乙圖對應(yīng)的間距較大D激光器到雙縫的距離不同，乙圖對應(yīng)的距離較大【答案】B3如圖所示，在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，光具座上放置的光學(xué)元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各裝置的名稱依次是下列選項中的()Aa單縫、b濾光片、c雙縫、d光屏Ba濾光片、b單縫、c雙縫、d光屏Ca單縫、b雙縫、c濾光片、d光屏Da濾光片、b雙縫、c單縫、d光屏【答案】B【解析】為了獲取單色的線光源，光源后面是濾光片、單縫，然后通過雙縫在光屏上產(chǎn)生干涉圖樣，則后面是雙縫、遮光筒和光屏B正確，A、C、D錯誤4(2021屆北京聯(lián)考)用雙縫干涉測光的波長的實驗裝置如圖所示，在光屏上能觀察到清晰的干涉條紋關(guān)于該實