学生实验用双缝干涉测量光的波长》学案教科版选修

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1、cm,用螺旋测微0Illi1111111111121111111111cm111111Infl101il111111110h，l20甲学案2学生实验：用双缝干涉测量光的波长［学习口标定位］1.了解用双缝干涉测量光的波长的实验原理2知道影响干涉条纹间距的因索.3.观察口光及单色光的干涉图样4能够利用双缝干涉实验测量单色光的波长.温故追本溯源推陈方可知新知识•储备区知识链接1/1—111纟纟—乡/0图1新知呈现一、实验原理1.观察干涉图样：光源发出的光经成为单色光，单色光通过后相当于线光源，经产生稳定的干

2、涉图样，通过屏可以观察到的•干涉条纹.如果用白光通过双缝可以观察到条纹.2.测量光的波长：若双缝到屏的距离用1表示，双缝间的距离用d表示，相邻亮条纹间的距离用Ax表示,则入射光的波长为匸晋.实验中d是已知的，测出1、心即可测出光波长九.二、实验步骤（如图3所示为安装仪器示意图）图31.把遮光管架在支架环上，其轴线与光具朋的导轨基木平行.2.在遮光管的一端装上双缝，并转动双缝座，使双缝与水平面・再装好单缝管.3.让灯泡灯丝及透镜中心•单缝中心灯丝M单缝Z间的距离约为25cm.点亮灯泡，」汴或左右调节灯泡，

3、使灯丝的放大像及缩小像均成在4.在遮光管的另一端装上测量头.在单缝管上装上拨杆，边观察，边左右移动拨杆，以调节单缝与双缝，肓至看到白光的干涉条纹最清•晰.5.测量单色光波长时，在单缝前而加上红色或绿色滤光片即可看到或的干涉条纹，再调节冃镜，就能同时清晰地看到分划线和干涉条纹，然后绕光轴转动测量头，使分划线与干涉条纹・，固定好测量头后即可进行测量.6.先移动测量头上的手轮，把分划线对准最左边的一条干涉亮条纹或者暗条纹，并记卜-它在游标尺上的读数xl,然示转动手轮，■把分划线移向右边，并对准第n条（一般n可

4、取7左右）干涉亮条纹或暗条纹，这xn—X1时游标尺的读数为xn,则相邻两条亮条纹或暗条纹之间的距离为Ax=—・n—1待测的光波波长为：cd-Axdxn—xl式中d为，其数值刻在双缝座上，一块为0.250mm,另一块为0.200mm.l为双缝至光屏（即分划板）之间的距离，当遮光管未接长管时，1=600mm；当遮光管接上长管后，I=700mm.7.改变双缝间的距离d,重复上血步骤再测量一次.三、注意事项1.单缝、双缝应相互平行，其屮心人致位于遮光筒的屮心轴线上，双缝到单缝的距离应相等.2.测双缝到屏的距离1

5、时用毫米刻度尺多次测虽取平均值.1.测条纹间距Ax时，用测最头测出n条亮条纹间的距离a,求出相邻两条亮条纹间的距离&=十.n—1四.误差分析实验中的双缝间距d是器材本身给出的，因此本实验要注意的测量.光波的波长很小，Ax的测量对波长的影响很大.△x利用测量头测量•町利用“累积法”测n条亮条纹间的距离a,再求从=宀，并口采用多次测量求&n—I的平均值的方法进一步减小误差.典例精析【例1】如图4所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹.要得到相邻条纹间距更人的干涉图样，可以（九红＞九

6、绿〉九紫）（）光°2光屏单缝屏双缝屏图4A.增大S1与S2的间距B.减小双缝屏到光屏的距离C.将绿光换为红光D.将绿光换为紫光【例2】在“用双缝干涉测量光的波长”的实验屮，装置如图5所示.双缝间的距离d=3mm.輕滤护片歼缝双簿迪光筒毛豁屏f十十_丄=］产厂册A1L图5⑴若测定红光的波长，应选用色的滤光片.实验时需要测定的物理量有和.（2）若测得双缝与屏之间的距离为0.70m,通过测暈头（与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm）观察第1条亮条纹的位置如图6甲所示，观察第5条亮

7、条纹的位置如图乙所示.则可求出红光的波长九=ni.图6【例3】（2014-全国大纲・17）在双缝干涉实验中，-•钠灯发出的波长为589nm的光，在距双缝1.00m的屏上形成干涉图样.图样上相邻两明纹中心间距为0.350cm,则双缝的间距为（）A.2.06X10-7mB.2.06X10—4mC.1.68X10-4mD.1.68X10—3m检测学习效果体验成功快乐自我•检测区1.某同#在做双缝干涉实验时，按装置图安装好实验装宣，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于()A.光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一

8、致，相差较大B.没有安装滤光片C.单缝与双缝不平行D.光源发出的光束•太强2.双缝干涉实验屮，要使屏上单色光的干涉条纹之间的距离变宽，可采取以下办法：(1)；(2)；(3)・为测量红光的波氏，现测得屏上6条亮条纹间的距离为7.5mm,已知双缝间的距离为0.5mm,双缝到光屏的距离为lm,则此红光的波长为.3.在“双缝T涉测光的波长”实验中，调节分划板的位置，使分划板的中心刻线对齐中央明条纹的中心,此时螺旋测微器的读数如图7甲所示.，转动手轮