2019_2020学年高中物理第十三章光4实验：用双缝干涉测量光的波长课后检测新人教版选修3_4.doc

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1、4　实验：用双缝干涉测量光的波长记一记用双缝干涉测量光的波长知识体系1个原理关系式——Δx＝λ1套装置——双缝干涉仪辨一辨1.安装双缝干涉仪时，单缝和双缝不一定平行．(×)2．应调整光源、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着亮(或暗)纹的中心．(√)4．用测量头直接测量相邻两条亮纹(或暗纹)中心间的距离，即Δx.(×)5．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是因为单缝与双缝不平行．(√)想一想1.测量长度的工具有：毫米刻度尺、米尺、螺旋测微器、游标卡尺等．光波的波长该用什

2、么尺子来测量呢？提示：不是用某一把尺子，而是用双缝干涉仪来测量，在这个仪器中有毫米刻度尺和螺旋测微器(或游标卡尺)．2．实验中为什么不直接测出相邻两条亮条纹间的距离Δx，而要测出n个亮条纹间的距离，再求平均值？提示：由于光的波长很小，实验中条纹宽度很小，直接测出一条条纹的宽度不准确或较难实现，只能先测出n个条纹间距，再求相邻亮条纹间的距离，这样既便于测量，又可以减小误差．思考感悟：　　　　-8-练一练1.(多选)某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功．若他在此基础上对仪器的安装有如下改动，仍能使实验成功，下列说法正确的是(　　)A．将遮光筒的光屏向靠

3、近双缝的方向移动少许，其他不动B．将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动C．将单缝向双缝移动少许，其他不动D．将单缝与双缝的位置互换，其他不动解析：干涉条纹是双缝发出的光叠加的结果，双缝后面的区域处处存在光，所以移动光屏或改变单缝与双缝间距，条纹仍然形成；将滤光片移至单缝和双缝之间，照到双缝上的光仍是振动情况完全一样的光源；将单缝与双缝的位置互换，失去了产生干涉的条件，故A、B、C三项正确，D项错误．答案：ABC2．在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比，Δx1________Δx2

4、(填“＞”“＜”或“＝”)．若实验中红光的波长为630nm，双缝与屏幕的距离为1.00m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm，则双缝之间的距离为________mm.解析：根据Δx＝λ，因为红光的波长比绿光的长，所以红光的干涉条纹间距Δx1比绿光的干涉条纹间距Δx2大；由题意得相邻亮条纹的间距为Δx＝＝mm＝2.1×10－3m，再由Δx＝λ可以解得d＝0.300mm.答案：＞　0.3003．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装成双缝干涉装置，用来测量红光的波长．(1)将白光光源C放在

5、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.(2)本实验的步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，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用毫米刻度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时除了注意单缝和双缝间距为5cm～10cm，还应注意________．(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甲所示．然后同方向转动测量头，使分划

6、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Δx为________mm.(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，则所测红光波长为________nm.解析：(1)排列顺序为C、E、D、B、A.(2)操作时还要注意使单缝与双缝平行．(3)图甲读数为2mm＋32.0×0.01mm＝2.320mm，图乙读数为13.5mm＋37.0×-8-0.01mm＝13.870mm，Δx＝mm＝2.310mm.(4)由Δx＝λ，得λ＝Δx，代入数据得λ＝6.6×10－7m＝660nm.答案：(1)

7、E、D、B　(2)使单缝与双缝平行　(3)13.870　2.310　　(4)660要点实验原理和操作1.在双缝干涉实验中(实验装置如图所示)：下列说法正确的是(　　)A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C．为了减少测量误差，可用测微目镜测出第1条亮条纹与第n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距Δx＝D．单缝、双缝和滤光片缺一不可，否则屏上不会出现干涉图样解析：①在不放置单缝和双缝时才能根据光屏上光斑的形状来判定光束是否沿遮光筒的轴线传播，故A项错误；