2.学生实验：用双缝干涉测量光的波长

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1、实验：用双缝干涉测量光的波长【教学目标】1．了解“用双缝干涉测量光的波长”的实验原理，知道影响干涉条纹间距的因素。2．通过实验操作，熟悉用双缝干涉测量光的波长的实验过程，加深对双缝干涉图样的认识和理解。3．观察白光及单色光的双缝干涉图样。4．掌握用公式Δx＝λ测定单色光的波长的方法。【预习任务】一、阅读课本“实验原理”部分，完成以下任务，以提高知识技能。1．复习回顾“杨氏双缝干涉实验”。2．了解--条纹间距公式的推导过程。3．熟记--条纹间距公式及公式中各物理量的含义：二、阅读课本其余部分内容，完成以下任务，以提高实验技能。：1．熟记-

2、-观察双缝干涉的实验装置和设备：2．了解--观察双缝干涉的实验设备的调整方法：3．理解--实验中条纹间距Δx是如何测量和读数的？三、拓展思考：1．在双缝干涉的实验中能观察到什么样的现象？2．在双缝干涉的实验中，要使屏上单色光的干涉条纹之间的距离变大，可采用什么办法？3．若想测得光的波长，实验原理是什么？【自主学习检测】1．相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是△x=。其中，l代表到光屏的距离；d代表之间的距离；λ代表的波长；△x也称为条纹间距。2．如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为①光源；②______

3、___；③________；④__________；⑤遮光筒；⑥光屏。单缝；双缝；毛玻璃屏4．仪器调试：实验前先取下，打开光源，调节光源的高度和，使它发出的光束沿着遮光筒的把屏照亮。然后放好单缝和双缝。注意使单缝和双缝相互，尽量使缝的中点位于遮光筒的上。双缝；角度；轴线；平行；轴线5．相邻两条亮条纹间的距离△x需用测出。测量时，应使分划板的刻线与条纹的中心对齐，记下此时手轮的。然后转动测量头，使分划板中心刻线与另一条纹的中心对齐，再次记下手轮的。两次读数之差表示这两个条纹的距离。测出n个亮条纹的距离a，就可以求出相邻两个亮条纹间的距离为

4、。6．在杨氏双缝干涉实验装置中，用红光做实验，在屏上呈现明暗相间、间隔距离相等的红色干涉条纹．若将若将其中一条缝挡住其中一条缝挡住，另一条缝仍然可以通过红光，那么在屏上将看到（C）A.形状与原来一样的明暗相间、间距相等的红色条纹B.形状与原来相似的明暗相间、间距相等的红色条纹，只是间距变窄了C.形状与原来不同的明暗相间、间距不等的红色条纹D.没有条纹，只是一片红光7．用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出明、暗相间的绿条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx。下列说法中正确的有（C）A．如果增大单缝到双缝间的距离，Δx将增大B．如果增大双缝之间

5、的距离，Δx将增大C．如果增大双缝到光屏之间的距离，Δx将增大D．如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，Δx将增大【组内检查】条纹间距公式及公式中各物理量的含义【新课探究】实验原理1．相邻亮纹(或暗纹)间的距离Δx与入射光波长λ之间的定量关系推导如图1341所示，双缝间距为d，双缝到屏的距离为l。双缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0。对屏上与P0距离为x的一点P，两缝与P的距离PS1＝r1，PS2＝r2。在线段PS2上作PM＝PS1，2．测量原理由公式Δx＝λ可知，在双缝干涉实验中，d是双缝间距，是已知的；l是双缝到

6、屏的距离，可以测出，那么，只要测出相邻两亮条纹(或相邻两暗条纹)中心间距Δx，即可由公式λ＝Δx计算出入射光波长的大小。3．测量Δx的方法测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图甲所示，测量时先转动测量头，让分划板中心刻线与干涉条纹平行，然后转动手轮，使分划板向左(或向右)移动至分划板的中心刻线与条纹的中心对齐，记下此时读数，再转动手轮，用同样的方法测出n个亮纹间的距离a，则可求出相邻两亮纹间的距离Δx＝。三、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、光屏及测量头，其中测量头又包括：分划板、目镜、手轮等)、学生电

7、源、导线、米尺。四、实验步骤1．器材的安装与调整(1)先将光源(线状光源)、遮光筒依次放于光具座上，如图所示，调整光源的高度，使它发出的一束光沿着遮光筒的轴线把屏照亮。(2)将单缝和双缝安装在光具座上，使线状光源、单缝及双缝三者的中心位于遮光筒的轴线上，并注意使双缝与单缝相互平行，在遮光筒有光屏一端安装测量头，如图所示，调整分划板位置到分划板中心刻线位于光屏中央。2．观察双缝干涉图样(1)调节单缝的位置，使单缝和双缝间距离保持在5～10cm，使缝相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上，这时通过测量头上的目镜观察干涉条纹，若干涉条纹不清晰，

8、可通过遮光筒上的调节长杆轻轻拨动双缝，即可使干涉条纹清晰明亮。在屏上就会看到白光的双缝干涉图样。(2)将红色(或绿色)滤光片套在单缝前面，通过目镜可看到单色光的双缝干涉条纹。(3)在光源及单缝之间加上一凸透