2017年高考物理一轮总复习 专题十二 实验十五 用双缝干涉测光的波长课件.ppt

* 实验十五　用双缝干涉测光的波长 实验准备 　实验目的 1．了解光波产生稳定的干涉现象的条件． 2．观察白光和单色光的双缝干涉图样． 3．测定单色光的波长． 实验原理 图S15-1 　实验器材 双缝干涉仪(由光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光 筒、毛玻璃屏、测量头组成)，学生电源、导线、刻度尺． 实验过程 　 实验步骤 1．观察干涉条纹 遮光筒 毛玻璃屏 (1)将光源、________、________依次安放在光具座上，如 图 S15-2 所示． 图S15-2 (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，使光源发出的光能沿________到达 光屏． 轴线 双缝 单缝 轴线 平行 (4)安装 __________ 和 _________ ，中心大致位于遮光筒的 _______上，使双缝与单缝的缝________，二者间距约 5～10 cm， 这时，可观察白光的干涉条纹． 滤光片 毛玻璃屏 (5)在单缝和光源间放上________． (6)用刻度尺测量双缝到_________的距离 L(d 是已知的)． (7)重复测量． 2．测定单色光的波长 干涉 手轮上 1 (1)安装测量头，调节至可清晰观察到________条纹． (2)使分划板________对齐某条亮条纹的中央，记下______ 的读数 a1，将该条纹记为第________条亮纹；转动手轮，使分 划板中心刻线移动至另一亮条纹的________，记下此时手轮上 的读数 a2，将该条纹记为第________条亮纹． 中央 n 中心刻线 数据处理 (1)条纹间距Δx＝________.观察单色光的干涉条纹． (2)波长λ＝________. (3)计算多组数据，求λ的平均值． 实验分析 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数不准确，此间距中的条 纹数未数清． 【基础检测】 (2015 年湖北八校联考)在“用双缝干涉测光的波长”的实 验中，请按照题目要求回答下列问题． (1)如图 S15-3 中甲、乙两图所示都是光的条纹形状示意图， 其中干涉图样是______． 图S15-3 甲 (2)将下表中的光学元件放在图 S15-3 丙所示的光具座上组 装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量红光 的波长． 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，表示各光学元件的排列顺序应为_________.(填写元 透红光的滤光片 单缝 白光光源 双缝 光屏 元件名称 E D C B A 元件代号 件代号) CEDBA (3)已知该装置中双缝间距 d＝0.50 mm，双缝到光屏的距离 L＝0.50 m，在光屏上得到的干涉图样如图 S15-4 甲所示，分划 板在图中A位置时游标卡尺如图乙所示，则其示数为______mm； 在 B 位置时游标卡尺如图丙所示．由以上所测数据可以得出形 成此干涉图样的单色光的波长为___________m. 111.10 6.4×10 －7 图S15-4 》》》考点1 实验操作及实验现象分析 ⊙重点归纳 1．保证灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒共轴． 2．保持单缝和双缝平行． ⊙典例剖析 例1：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 S15-5 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． 图S15-5 (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. (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，使光束能沿遮 光筒的轴线把屏照亮． ②按合理的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时还应注意_____________和___________． 解析：(1)滤光片E 可以从白光中选出单色红光，单缝D是 获取线光源，双缝B 是获得相干光源，最后成像在毛玻璃屏A 上．所以排列顺序为：C、E、D、B、A. (2)在操作步骤②时应