2017-2018学年高中物理第十三章光第4节实验用双缝干涉测量光的波长教案新人教版选修3_

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1、13.4实验：用双缝干涉测量光的波长物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。教学目标1、理解实验的原理;2、能够弄清楚单缝和双缝的作用;3、知道如何操作及注意事项4、进一步理解简谐运动的周期性和对称性重点：用双缝干涉测量光的波长实验原理难点：测定单色光的波长学习方法：分组实验，合作探究学习过程：1、实验目的：（1）观测白光及单色光的双缝干涉图样（2）测定单色光的波长2、实验原理：（1）光源发出的光经滤光片成为单色光，单色光通过单缝后相当于线光源，经双缝产生稳定的干涉图样，通过屏可以观察到干涉

2、条纹；如果用白光通过双缝可以观察到彩色条纹。（2）若双缝到屏的距离用l表示，双缝间的距离用d表示，相邻两条亮条纹间d的距离用Δx表示，则入射光的波长为。实验中d是已知的，测出l、Δx即可测出光的波长3、实验器材：双缝干涉仪包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头，另外还有学生电源、导线、刻度尺4、实验装置：如教材上图所示，将直径约为10cm、长约为1m的遮光筒平放在光具座上，筒的一端有双缝，另一端装上毛玻璃做光屏，其上有刻度，先取下双缝，打开光源，调节光源高度，使他发出的一束光恰好沿遮光筒的轴线照亮光屏，然后放好

3、单缝和双缝，两屏相距5cm-10cm，使缝互相平行，且位于轴线上，这时可看到彩色干涉条纹，若在单缝屏和光源之间放置一块滤光片，则可以观察到单色干涉条纹。5、实验步骤：（1）调节双缝干涉仪，观察光的双缝干涉现象（2）用单色光入射得到干涉条纹，测出n条亮条纹的距离a，得相邻条纹间的距离（3）利用已知的双缝间距d，用刻度尺测出双缝到屏的距离l，根据公式计算出波长（4）换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间的距离有什么变化，并求出相应的波长。6、注意事项（1）调节双缝干涉仪时，要注意调节光源的高度，使它发出的一束光能沿着遮光筒的轴线把屏照亮（2）

4、放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上（3）调节测量头时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心对齐另一条纹的中心，记下此时手轮上的读数，两次读数之差就表示这两条条纹间的距离（4）不要直接测Δx，要测几个条纹的间距计算得到Δx，这样可减小误差（5）白光的干涉观察到的是彩色条纹，其中白色在中央，红色在最外层。杨氏双缝实验的规律如图所示的双缝实验中，屏离开挡板越远，条纹间的距离越大，另一方面，实验所用光波的波长越大，条纹间的距离也越大，这是为什么？运用几何知识r2-r1=dsin

5、θX=ltanθ≈lsinθ当两列波的路程差为波长的整数倍，即dx/l=±kλ，（k=0,1,2…)时才会出现亮条纹，亮条纹位置为：X=±klλ/d相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为其中，波长用λ表示，d表示两个狭缝之间的距离，l为挡板与屏间的距离．测定单色光的波长①安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹②使分划板的中心刻线对齐某条亮条纹的中央时，记下手轮上的读数；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一条亮纹的中央，记下此时的读数，得出个亮条纹间的距离，则相邻两条亮纹间距③用刻度尺测量双缝到光屏的距离，是已知的④重复测量，计算，求出波长的

6、平均值⑤换用不同的滤光片，重复实验测出n个亮条纹间的距离a，求出相邻两个亮条纹间的距离△x=a/（n-1),然后由△x=lλ/d