第十四章 实验十九 双缝干涉测光的波长.docVIP

实验十九 双缝干涉测光的波长 第一关基础关 展望高考 基础知识可计算波长.双缝间的距离d是已知的,双缝到屏的距离l可以用米尺测出,相邻两条亮(暗)纹间的距离Δx用测量头(如图所示)测出 （四）实验步骤： 1.测量时,应使分划板中心刻线对齐条纹的中心(如图所示),记下此时手轮上的读数. 2.转动测量头,使分划板中心刻线对齐另一条纹的中心,记下此时手轮上的读数. 3.两次读数之差就表示这两条条纹间的距离. 4.测出n条亮(暗)纹间的距离a,则相邻两条亮(暗)纹间的距离Δx=a/(n-1) 换用不同颜色的滤光片,观察干涉条纹间的距离有什么变化,并求出相应的波长. 5.由公式Δx=λ,得λ= 6.重复上述实验步骤,求出λ的平均值 第二关：技法关解读高考 解 题 技 法 一、实验注意事项 技法讲解 为了减小实验测量的偶然误差，测条纹间距Δx时，用测量头测出n条亮（暗）纹间的距离a，求出相邻的两条明（暗）纹间的距离Δx=.测量方法如下：如图所示，转动测量头上的手轮把分划板上的中心刻线对准视场左边的某一条亮（暗）纹中心，记下此时手轮上的读数x0（有些干涉仪上是游标卡尺的读数），然后再转动手轮，把分划板向右移动，使中心刻线对齐第n条亮纹中心，记下此时手轮上的读数xb，则有： a=xb-x0,Δx= 典例剖析 例1用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离d=0.20mm，双缝到毛玻璃屏间的距离为L=75.0cm，如图(a）所示，实验时先转动如图（b）所示的测量头上的手轮，使与卡尺游标相连的分划线对准如图（c）所示的第1条明条纹，此时卡尺的主尺和游标的位置如图（e）所示，则游标尺上的读数x1=__________mm,然后再转动，直到对准第5条明条纹，如图（d）所示，此时卡尺的主尺和游标的位置如图（f）所示，则游标卡尺上的读数x2=_____________mm，由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是__________mm. 解析：由游标卡尺读数规则读出x1=0.2mm,x2=9.6mm Δx=mm λ= mm=6.3×10-4mm 答案：0.2 9.6 6.3×10-4 二、实验装置如何调节 技法讲解 “用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置的调节是做好实验的前提条件，所以要仔细调节.具体做法是： （1）实验时应调整光源、单缝、双缝和光屏、目镜或测量头共轴，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，否则会增大测量结果的误差. （3）双缝、测量头及接长管安装到遮光筒上时要装到底，使各部件的定位面紧密吻合.否则影响测量结果. 典例剖析 例2在“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实验现象后，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 c.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，如图所示，则在这种情况下来测量干涉条纹的间距Δx时，测量值实验值______.（填“大于”“小于”或“等于”） 解析：（1）为了获得清晰的干涉条纹，a正确.由干涉现象可知干涉条纹与双缝平行，b错误.干涉条纹的疏密程度与光的波长λ，双缝到屏的距离L，双缝间距d有关，c错d正确. （2）若中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，测n条亮纹间的距离就会比真实值偏大，条纹间距Δx=就会偏大. 答案：（1）a,d （2）大于 第三关：训练关笑对高考 随 堂 训 练 1.在双缝干涉实验中,设单缝宽度为h,双缝距离为d,双缝与屏距离为l,当采取下列四组数据中的哪一组时,可在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹（） A.h=1cm，d=0.1mm，l=1m B.h=1mm，d=0.1mm，l=10cm C.h=1mm，d=10cm，l=1m D.h=1mm，d=0.1mm，l=1m 解析：在双缝干涉实验中,要得到清晰的干涉条纹,由Δx=λ可知,必须满足单缝宽度和双缝之间的距离都很小,双缝到屏的距离足够大,故正确选项为D. 答案：D 2.分别用红光和紫光在同一装置上进行双缝干涉实验，在屏上得到相邻的明条纹间的距离分别为Δx1和Δx2，则() A．Δx1＜Δx2 B．Δx1＞Δx2 C．若双缝间距离d减小，而其他条件保持不变，则Δx1增加 D．若双缝间距离d减小，而其他条件保持不变，则Δx1不变 解析：在双缝干涉实验中，相邻的两条明条纹之间距离 Δx=λ,∵λ红λ绿,∴Δx1Δx2, 故B