實驗：用雙縫干涉測量光的波長（高中物理教學課件）完整版6

04.實驗：用雙縫干涉測量光的波長圖片區(qū)問題：雙縫干涉實驗的相鄰亮條紋間距是多少？答：一.實驗原理二.實驗器材光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭，學生電源、導線、刻度尺①如圖所示，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；②取下雙縫，打開光源，調節(jié)光源的高度，使它發(fā)出的光束能夠沿著遮光筒的軸線把屏照亮；③放好單縫和雙縫，單縫和雙縫間距離約為5cm～10cm，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；④在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的雙縫干涉圖樣；三.實驗步驟⑤調節(jié)測量頭，使分劃板中心刻線與左端某條(記為第1條)亮紋中心對齊，記下此時測量頭刻度x1，將測量頭朝右端移動，記下第n條亮紋中心位置x2；則第1條亮紋與第n條亮紋中心間距為，則相鄰亮紋間距為：第1條第n條第1條第5條實際只有4個條紋間距三.實驗步驟⑥查看雙縫間的距離d，測量雙縫到屏的距離l，利用公式求出該單色光的波長⑦重復實驗，求出波長的平均值⑧換用不同顏色的濾光片，觀察干涉條紋的異同，求出相應的波長.三.實驗步驟1.放置單縫和雙縫時，必須使單、雙縫平行．干涉條紋不清晰或看不到干涉條紋一般是單縫與雙縫不平行所致2.要保證光源、單縫、雙縫、遮光筒和光屏的中心在同一條軸線上．有時像屏上的光很弱，主要原因是光源、單縫、雙縫、遮光筒和光屏的中心不共軸所致3.測量頭的中心刻線要對應著亮(或暗)紋的中心線．否則測量誤差太大4.要多測幾個亮紋(或暗紋)中心間的距離，再求Δx，可以減小相對誤差四.注意事項1.

l的測量誤差：本實驗中雙縫到光屏的距離較長，

為減小l的測量誤差應選用毫米刻度尺并多次測量求出平均值的辦法2.條紋間距Δx的誤差.(1)干涉條紋沒有調到最清晰的程度(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)不準確五.誤差分析用雙縫干涉測量光的波長例1.某同學在做雙縫干涉實驗時,安裝好實驗裝置,在光屏上卻觀察不到干涉圖樣,這可能是由于(

)A.光束的中央軸線與遮光筒的軸線不一致,相差較大B.濾光片、單縫、雙縫的中心在同一高度C.單縫與雙縫不平行D.光源發(fā)出的光束太強例2.(多選)某同學按實驗裝置安裝好儀器后,觀察光的干涉現(xiàn)象,獲得成功。若他在此基礎上對儀器的安裝有如下改動,則仍能使實驗成功的是(

)A.將遮光筒的光屏向靠近雙縫的方向移動少許,其他不動B.將濾光片移至單縫和雙縫之間,其他不動C.將單縫向雙縫移動少許,其他不動D.將單縫與雙縫的位置互換,其他不動ACABC典型例題例3.在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，將實驗器材按要求安裝在光具座上，如圖所示。在實驗前已獲知的數(shù)據(jù)有：雙縫的間距為d，雙縫到屏的距離為l。(1)為了達到實驗目的，根據(jù)已標明的實驗器材，可判斷出M處的實驗器材是

。(2)分別選用紅色和藍色濾光片做實驗，得到的干涉圖樣是四幅圖中的兩幅。則用紅色濾光片做實驗得到的干涉圖樣是其中的

。單縫A典型例題(3)經(jīng)測量，紅光干涉相鄰兩條亮條紋間的距離為Δx，請據(jù)此寫出能夠反映紅光波長大小的表達式λ＝

。(4)該實驗中l(wèi)＝700mm，已知d的數(shù)量級為10-4m，相鄰兩條亮條紋間距的數(shù)量級為10-3m，由此可推斷紅光的波長數(shù)量級約為

m。A．10-3

B．10-5C．10-7

D．10-9C典型例題例4.如圖甲所示，在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中，將雙縫干涉儀按要求安裝在光具座上，已知雙縫與屏間的距離為l，雙縫間距為d。(1)調節(jié)儀器使分劃板的中心刻度對準一條亮條紋的中心A，示數(shù)如圖乙所示，其示數(shù)為x1＝________mm。移動手輪至另一條亮條紋的中心B，讀出其示數(shù)為x2。(2)寫出計算波長的表達式λ＝________(用x1、x2、l、d表示)。(3)若將濾光片由綠色換成紅色，其他條件不變，則屏上干涉條紋的間距將________(選填“增大”“減小”或“不變”)。19.4增大典型例題例5.某同學利用圖示裝置測量某種單色光的波長。實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光；調整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋?；卮鹣铝袉栴}：(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，該同學可________；A．將單縫向雙縫靠近B．將屏向靠近雙縫的方向移動C．將屏向遠離雙縫的方向移動D．使用間距更小的雙縫(2)若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx，則單色光的波長λ＝________；(3)某次測量時，選用的雙縫的間距為0.300mm，測得屏與雙縫間的距離為1.20m，第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56mm。則所測單色光的波長為________nm(結果保留3位有效數(shù)字)。630B典型例題例6.雙縫干涉測光的波長的實驗裝置如圖甲所示,已知單縫與雙縫間的距離l1=100mm,雙縫與屏的距離l2=700mm,雙縫間距d=0.25mm。用測量頭來測量亮條紋中心的距離。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構成,轉動手輪,使分劃板左右移動,讓分劃板的中心刻線對準亮條紋的中心(如圖乙所示),記下此時手輪上的讀數(shù),轉動測量頭,使分劃板中心刻線對準另一條亮紋的中心,記下此時手輪上的讀數(shù)。典型例題(1)分劃板的中心刻線分別對準第1條和第4條亮條紋的中心時,手輪上的讀數(shù)如圖丙所示,則對準第1條時讀數(shù)