【全国通用版】2014高考总复习方略实验专项精讲课件：实验十四用双缝干涉测光的波长(34张ppt)课案.ppt

实验十四　用双缝干涉测光的波长;实验目的和器材;实验目的和器材;【实验过程】 1.安装双缝干涉仪 (1)先将光源（线状光源）、遮光筒、光屏依次放于光具座上，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，在遮光筒有光屏一端安装测 量头，如图所示。 ①光源、单缝、双缝三者的中心位于遮光筒的轴线上。 ②双缝与单缝平行。 ③调整分划板位置，使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5～10 cm， 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，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)改变滤光片和双缝，观察干涉图样的变化。;3．测量单色光波长 (1)转动测量头上的手轮，使分划板中心刻线对齐某一条亮条 纹中心，记下手轮上的读数a1；转动手轮，使分划板中心刻线 对齐另一条亮条纹中心，记下手轮上的读数a2。 (2)测出n条亮纹间的距离a=a2-a1，进而求出相邻两条亮条纹 间距离: 。 (3)双缝间的距离d是已知的，双缝到屏的距离l用米尺测出， 利用表达式 求单色光的波长。 (4)换用不同颜色的滤光片重复上述步骤，并求出相应的波长。 ;【误差分析】 1.刻度尺和测量头出现的读数误差对实验结果的影响很大；因 此采取多测几条条纹间距和多次测量取平均值的办法减小误差。 2.单缝、双缝不是严格相互平行，其中心没有位于遮光筒的轴 线上以及单缝到双缝的距离不是严格相等造成误差。应尽量把 单缝、双缝调平行，调节单缝到双缝的距离相等并使它们的中 心大致位于遮光筒的轴线上 ;【注意事项】 1．双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，不要随便拆 解遮光筒、测量头等元件。 2．安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在 遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝相互平行。 3．滤光片、单缝、双缝等如有灰尘，应用擦镜纸或干净软布 轻轻擦去。 4．光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近。 5．双缝干涉演示仪的测量头有两种，一种相当于螺旋测微 器，一种相当于游标卡尺，具体应用时要加以区别。;【实验改进】 应用双棱镜进行干涉实验 1.实验器材 钠光灯、双棱镜、可调狭缝、凸透镜、毛玻璃屏、测微目镜、 读数显微镜、白炽灯、氦氖激光器、短焦距扩束透镜、光具座、 滑块等。;2．实验原理 双棱镜是由玻璃制成的等腰 三角形棱镜，有两个非常小 的小棱角（约1°）和一个非 常大的钝角。其干涉光路如图 所示， 经钠光灯N照明，从狭缝S发出的单色光经双棱镜B折 射后形成两束相干光，它们相当于从狭缝S的两个虚像S1和S2 射出的两束相干光，在两束光的重叠区域发生干涉，结果在观 察屏P上形成等间距的明暗交替的直线状干涉条纹。 ;3．实验光路 实验光路如图所示，N是钠光灯，S为宽度可调的狭缝，B是双 棱镜（镶嵌在一金属框内，棱脊方位可微调），E是测微目 镜，L为凸透镜。为了便于调节和测量，将所有仪器、元件都 安装在光具座上。;双棱镜干涉实验与双缝干涉实验的原理基本相同，不同之处在 于双棱镜干涉是以两个虚像为两个相干光源代替两条狭缝，两 个虚像光源之间的距离即为狭缝之间的距离，其他情况基本相 同。 ;热点 1 实验仪器使用与实验操作 【典例 1】(2012·福建高考）在“用双缝干涉测光的波长” 实验中（实验装置如图）：;（1）下列说法哪一个是错误的________。(填选项前的字母) 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n条亮纹间的距离a,求 出相邻两条亮纹间距 （2）测量某亮纹位置时,手轮上的 示数如图,其示数为__________mm。;【标准解答】（1）选A。应先调节光源高度、遮光筒中心及光 屏中心后再放上单、双缝，A选项不正确。目镜分划板中心应 与亮纹中心对齐，使得移动过程测出的条纹间距较为准确，B 选项正确。目镜移过n条亮纹，则亮条纹间距 ，C选 项正确，故选A。 （2）主尺读数是1.5 mm，螺旋读数是47.0×0.01 mm，因此示 数为1.970 mm。 答案:（1）A （2）1.970;热点 2 实验现象的分析与数据处理 【典例 2】在利用双缝干涉测定光波波长时，首先调节光源、 滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上，并使 单缝和双缝竖直并且互相平行，当屏上出