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《高考物理一轮总复习(鲁科版)课件：第十二章实验十四.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验十四 用双缝干涉测量光的波长第十二章 光 电磁波 相对论知识要点归纳实验目的实验原理单色光通过单缝后,经双缝产生稳定的干涉图样,图样中相邻两条亮(暗)纹间隔Δy与双缝间距d、双缝到屏的距离l、单色光的波长λ之间满足λ＝d·Δy/l.实验器材双缝干涉仪,即：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.附：测量头的构造及使用如图12－5－1甲所示,测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,分划板会向左右移动,测量时,应使分划板中心刻度对齐条纹的中心,如图乙,记下此时手轮上的读数.
2、两次读数之差就表示这两条条纹间的距离.过程分析导引实验步骤1.安装仪器(1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如图12－5－2所示.图12－5－2(2)接好光源,闭合开关,使白炽灯正常发光.调节各部件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏.(3)安装单缝和双缝,中心位于遮光筒的轴线上,使双缝和单缝的缝平行.2.观察与记录(1)调单缝与双缝间距为几厘米时,观察白光的干涉条纹.(2)在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹.(3)调节测量头,使分划板中心刻度线对齐第1条亮条纹的中心,记下手轮上的读数a1,转动手轮
3、,使分划板向一侧移动,注意事项1.放置单缝和双缝时,必须使缝平行,间距大约5cm～10cm.2.要保持光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上.3.测量头的中心刻线要对应着亮(或暗)纹的中心.4.要多测几个亮纹(或暗纹)中心间的距离,再求Δy.5.调节的基本依据是：照在像屏上的光很弱,主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致,干涉条纹不清晰一般主要原因是单缝与双缝不平行所致.误差分析1.双缝到屏的距离l的测量存在误差.2.测条纹间距Δy带来的误差(1)干涉条纹没有调整到最清晰的程度.(2)误认为Δy为亮(暗
4、)条纹的宽度.(3)分划板刻线与干涉条纹不平行,中心刻线没有恰好位于条纹中心.(4)测量多条亮条纹间的距离时读数不准确,此间距中的条纹数未数清.实验典例探究题型1对实验步骤及数据处理的考查现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在图12－5－3所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长.例1(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、________________、A.图12－5－3(2)本实验的实验步骤有：①取下遮
5、光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;③用米尺测量双缝到屏的距离;④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离.在操作步骤②时还应注意______________和________.(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图12－5－4甲所示.然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图乙中手轮上的示数________mm,求得相邻亮纹的间距Δ
6、y为________mm.图12－5－4(4)已知双缝间距d为2.0×10－4m,测得双缝到屏的距离l为0.700m,由计算公式λ＝________,求得所测红光波长为________mm.【解析】(1)滤光片E是从白光中选出单色红光,单缝屏是获取点光源,双缝屏是获得相干光源,最后成像在毛玻璃屏.所以排列顺序为：C、E、D、B、A.(2)在操作步骤②时应注意的事项有：放置单缝、双缝时,必须使缝平行;单缝、双缝间距离大约为5cm～10cm;【规律总结】理解实验的设计原理及螺旋测微器的读数是解此类问题的关键.题型2实验误差的分析在“
7、用双缝干涉测光的波长”的实验中(1)某同学以线状白炽灯为光源,对实验装置进行调节并观察了现象后,总结出以下几点：a.灯丝与单缝和双缝必须平行放置b.干涉条纹与双缝垂直例2c.干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关d.干涉条纹间距与光的波长有关以上几点中,你认为正确的是________;(2)如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上,如图12－5－5所示,则在这种情况下来测量干涉条纹的条纹间距Δx时,测量值________真实值.(选填“大于”“小于”或“等于”)图12－5－5【答案】(1)ad(2)大于【规律总结】(1)
8、实验时应调整光源、单缝、双缝和光屏、目镜与测量头共轴,单缝和双缝安装时应呈竖直方向且相互平行,遮光筒的轴线要与光具座导轨平行,若不共轴或单缝与双缝不平行则会引起干涉条纹亮度小、不清晰,不便观察和测量.(2)分划板上的刻线应与干涉条纹的亮(暗)线平行,否则会增大测
