备战2019年高考物理考点一遍过考点70实验：用双缝干涉测光的波长含解析.docx

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1、实验：用双缝干涉测光的波长一、实验：用双缝干涉测光的波长1．实验原理如实验原理图甲所示，电灯发出的光，经过滤光片后变成单色光，再经过单缝S时发生衍射，这时单缝S相当于一个单色光源，衍射光波同时到达双缝S1和S2之后，S1、S2双缝相当于两个步调完全一致的单色相干光源，相邻两条明（暗）条纹间的距离Δx与入射光波长λ，双缝S1、S2间距离d及双缝与屏的距离l有关，其关系式为：，因此，只要测出Δx、d、l即可测出波长λ。两条相邻明（暗）条纹间的距离Δx用测量头测出。测量头由分划板、目镜、手轮等构成。如实验原理图乙所示。2．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、

2、毛玻璃屏、测量头，另外还有学生电源、导线、刻度尺。3．实验步骤（1）观察双缝干涉图样①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如实验原理图丁所示。②接好光源，打开开关，使灯丝正常发光。③调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿遮光筒轴线到达光屏。④安装双缝和单缝，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝平行，二者间距约5cm~10cm。⑤在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。（2）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使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上的读数，将该条纹记为第1条亮纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的

3、中央，记下此时手轮上的读数；将该条纹记为第n条亮纹，测出n个亮条纹间的距离a，则相邻两亮条纹间距。③用刻度尺测量双缝到光屏间距离l（d是已知的）。④重复测量、计算，求出波长的平均值。二、实验中的注意事项1．数据处理（1）条纹间距的计算：移动测量头的手轮，分划板中央刻线在第1条亮纹中央时读数为a1，在第n条亮纹中央时读数为an，则。（2）根据条纹间距与波长的关系得，其中d为双缝间距，l为双缝到屏的距离。（3）测量时需测量多组数据，求λ的平均值。2．注意事项（1）调节双缝干涉仪时，要注意调整光源的高度，使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。（2）放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中

4、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和条纹的中心对齐，记清此时手轮上的读数，转动手轮，使分划板中心刻线和另一条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数，两次读数之差就表示这两条纹间的距离。（4）不要直接测Δx，要测多个亮条纹的间距再计算得Δx，这样可以减小误差。（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。3．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Δx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Δx为亮（暗）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

5、数不准确，此间距中的条纹数未数清。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，要把它们放在如图所示的光具座上组成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。（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为C、、A。（2）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2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3中手轮上的示数mm。（3）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，由计算式λ=，求得所测红光波长为nm

6、。【参考答案】（1）EDB（2）13.870（3）660【详细解析】（1）为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝，即E、D、B。（2）螺旋测微器固定刻度读数为13.5mm，可动刻度读数为37.0×0.01mm，两者相加为13.870mm。图2的读数为：2.320mm，所以。（3）根据知，，代入数据得。【名师点睛】此题是对双缝干涉试验的考查；解决本题的关键是知道实验的原理及实验的装置图，掌握条纹的间距公式，，以及会对螺旋测微器的正确读数。1．（2018·浙江省名校协作体高三上学期9月联考）某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图1所示。某同学经过粗略的

7、调试后，出现了干涉图样，但不够清晰，以下调节做法正确的是______。A．旋转测量头上下拨动金属拨杆C．左右拨动金属拨杆前后拨动金属拨杆该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图2所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节_______。A．仅左右转动透镜仅旋转单缝C．仅旋转双缝仅旋转测量头如图3所示中条纹间距表示正确是______。（1）C（2）D（3）CE【解析】使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，则要增大条纹的宽度