新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長

1、一、實驗?zāi)康?1)了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件。(2)觀察白光和單色光的雙縫干涉圖樣。(3)測定單色光的波長。二、實驗原理(1)光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片成為單色光，單色光經(jīng)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，我們通過光屏可以觀察到明暗相間的干涉條紋。若用白光照射，通過兩狹縫可以在光屏上觀察到彩色條紋。新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長圖實151新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長三、實驗器材雙縫干涉儀(由光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭組成)，另外還有學(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺。四、實驗步驟1觀察干涉條

2、紋(1)將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。如圖實152所示。圖實152新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長(2)接好光源，打開開關(guān)，使燈絲正常發(fā)光。(3)調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源發(fā)出的光能沿軸線到達(dá)光屏。(4)安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫與單縫的縫平行，二者間距約510 cm，這時，可觀察白光的干涉條紋。(5)在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋。新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長2測定單色光的波長(1)安裝測量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋。(2)使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中央，記下手輪

3、上的讀數(shù)a1，將該條紋記為第1條亮紋；轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線移動至另一亮條紋的中央，記下此時手輪上的讀數(shù)a2，將該條紋記為第n條亮紋。(3)用刻度尺測量雙縫到光屏的距離l(d是已知的)。(4)重復(fù)測量。新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長(3)計算多組數(shù)據(jù)，求的平均值。六、注意事項(1)雙縫干涉儀是比較精密的儀器，應(yīng)輕拿輕放，且注意保養(yǎng)。(2)安裝時，注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上，并使單縫、雙縫平行且間距適當(dāng)。新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長(3)光源燈絲最好為線狀燈絲，并與單縫平行且靠近。(4)照

4、在光屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫，測量頭與遮光筒不共軸所致；干涉條紋不清晰的一般原因是單縫與雙縫不平行所致，故應(yīng)正確調(diào)節(jié)。七、誤差分析(1)雙縫到屏的距離l的測量存在誤差。(2)測條紋間距x帶來的誤差：干涉條紋沒有調(diào)整到最清晰的程度。誤認(rèn)為x為亮(暗)條紋的寬度。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。測量多條亮條紋間的距離時讀數(shù)不準(zhǔn)確，此間距中的條紋數(shù)未數(shù)清。新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長實驗原理與操作例1(2013太原模擬)(1)如圖實153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、_、_、_

5、、遮光筒、光屏。對于某種單色光，為增加相鄰亮紋(暗紋)間的距離，可采取_或_的方法。圖實153新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長(2)如果將燈泡換成激光光源，該實驗照樣可以完成，這時可以去掉的部件是_(填數(shù)字代號)。(3)轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第1條亮條紋，讀下手輪的讀數(shù)如圖實154甲所示。繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第10條亮條紋，讀下手輪的讀數(shù)如圖乙所示。則相鄰兩亮條紋的間距是_mm。新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長圖實154(4)如果已經(jīng)量得雙縫的間距是0.30 mm、雙縫和光屏之間的距離是900 mm，

6、則待測光的波長是_m。(取三位有效數(shù)字)新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長 (2)由于激光是相干光源，故可以去掉的部件是、。 新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長答案(1)濾光片單縫雙縫增加雙縫到光屏間的距離(或選用較長的遮光筒)減小雙縫之間的距離(2)(3)1.610(4)5.37107新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長題組演練1如圖實155所示的雙縫干涉實驗，用綠光照射單縫S時，在光屏P上觀察到干涉條紋。要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，可以 ()A增大S1與S2的間距B減小雙縫屏到光屏的距離C將綠光換

7、為紅光 D將綠光換為紫光圖實155新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長答案：C新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長2(2012福建高考)在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中(實驗裝置如圖實156)：圖實156(1)下列說法哪一個是錯誤的_。(填選項前的字母)A調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時，應(yīng)放上單縫和雙縫B測量某條干涉亮紋位置時，應(yīng)使測微目鏡分劃板中心刻線與該亮紋的中心對齊新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長(2)測量某亮紋位置時，手輪上的示數(shù)如圖實157，其示數(shù)為_mm。圖實157新課標(biāo)高考物理一輪

8、總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長解析：(1)調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時，無需放上單縫和雙縫，選項A錯誤。(2)主尺的示數(shù)為1.5 mm，可動尺的示數(shù)為47.00.01 mm0.470 mm，總的示數(shù)為(1.50.470)mm1.970 mm答案：(1)A(2)1.970新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長數(shù)據(jù)處理與誤差分析例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，要把它們放在如圖實158所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長。圖實158新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉

9、測光的波長 (1)本實驗的實驗步驟有：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(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_和_。新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長(2)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)如圖實159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，記下此時如圖乙所示的手輪上的示數(shù)_mm，求得相鄰亮紋的間距x為_mm。圖實15

10、9新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長(3)已知雙縫間距d為2.0104 m，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。解析(1)單縫與雙縫的間距為510 cm，使單縫與雙縫相互平行。新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長題組演練3如圖實1510所示，在楊氏雙縫干涉實驗中，激光的波長為5.30107 m，屏上P點距雙縫S1和S2的路程差為7.95107 m，則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是_(選填“明條紋”或“暗條紋”)?，F(xiàn)改用波長為6.30107 m的激光進(jìn)行上述實驗，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將_(選填“變寬

11、”“變窄”或“不變”)。圖實1510新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長答案：暗條紋變寬新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長4用某種單色光做雙縫干涉實驗時，已知雙縫間的距離d的大小恰好是圖實1511中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，如圖丁所示；雙縫到毛玻璃間的距離的大小由圖中的毫米刻度尺讀出，如圖丙所示；實驗時先移動測量頭(如圖甲)上的手輪，把分劃線對準(zhǔn)靠近最左邊的一條亮條紋(如圖乙所示)，并記下螺旋測微器的讀數(shù)x1(如圖戊所示)，然后轉(zhuǎn)動手輪，把分劃線向右移動，直到對準(zhǔn)第7條亮條紋并記下螺旋測微器的讀數(shù)x2(如圖己所示)，由以上測量數(shù)據(jù)求該單色光的波長。新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長圖實1511新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章實驗十五用雙縫干涉測光的波長答案：8