13-4实验：用双缝干涉测量光的波长.ppt

成才之路·物理 第十三章 光 成才之路 · 物理 · 人教版 · 选修3-4 * 第十三章 第四节 路漫漫其修远兮 吾将上下而求索 人教版 · 选修3-4 课堂情景切入 重点难点突破 课后强化作业 考点题型设计 学习目标定位 课堂情景切入 重点难点突破 考点题型设计 第十三章 光 成才之路 · 物理 · 人教版 · 选修3-4 第十三章 第四节 第十三章 光第节　实验：用双缝干涉测量光的波长 ※※ 掌握用双缝干涉测光的波长的原理、操作、器材、注意事项 掌握测量头的读数 如图所示，牛顿用三棱镜把太阳光分成连续分布的七种色光，因此我们知道了单色光有七种不同的颜色，那么你知道它们的波长是怎样测出来的吗？ 用双缝干涉测光的波长 1．实验原理 如图所示，与两缝之间的距离d相比，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略。两缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0，双缝到屏的距离OP0＝L 相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是Δx＝λ 已知双缝间距d，再测出双缝到屏的距离L和条纹间距Δx，就可以求得光波的波长。 2．实验器材 光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及光具座。 3．实验步骤 (1)按照如图所示的装置安装好仪器，调整光源的位置，使光源发出的光能平行地进入遮光筒并照亮光屏。(也可直接用双缝干涉仪) (2)放置单缝和双缝，使缝相互平行，调整各部件的间距，观察白光的双缝干涉图样。 (3)在光源和单缝间放置滤光片，使单一颜色的光通过后观察单色光的双缝干涉图样。 (4)用米尺测出双缝到屏幕的距离L，用测量头测出相邻的两条亮(或暗)纹间的距离Δx。 (5)利用表达式λ＝Δx求单色光的波长。 (6)换用不同颜色的滤光片，观察干涉图样的异同，并求出相应的波长。 4．注意事项 (1)放置单缝和双缝时，必须使缝平行。 (2)要保证光源、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应着亮(或暗)纹的中心。 (4)先测出n条亮(或暗)纹中心间的距离a，则相邻亮条纹间的距离Δx＝a/(n－1)。 题型1 用双缝干涉测光的波长(2012·太原模拟)(1)如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、 ________、________、________、遮光筒、光屏。对于某种单色光，为增加相邻亮纹(暗纹)间的距离，可采取____________或________的方法。 (2)如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是________(填数字代号)。 (3)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数如图甲所示。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读出手轮的读数如图乙所示。则相邻两亮条纹的间距是________mm。 (4)如果已经量得双缝的间距是0.30mm、双缝和光屏之间的距离是900mm，则待测光的波长是________m。(取三位有效数字) 解析：(1)由实验原理可知分别是滤光片、单缝、双缝。 由Δx＝λ可知，要增加相邻亮纹(暗纹)间的距离，可采取的办法有： 增大双缝到光屏间的距离(或选用较长的遮光筒)； 减小双缝之间的距离。 (2)由于激光是相干光源，故可以去掉的部件是、。 (3)甲图读数是0.045mm，乙图读数是14.535mm，它们的差值是14.490mm，中间跨越了10－1＝9个条纹间距，所以相邻两亮条纹间距是Δx＝mm＝1.610mm。 (4)光的波长λ＝＝5.37×10－7m。 答案：(1)滤光片　单缝　双缝 增加双缝到光屏间的距离(或选用较长的遮光筒) 减小双缝之间的距离 (2)　(3)1.610　(4)5.37×10－7 点评：解答此题应注意以下几点： (1)螺旋测微器的读数方法，注意半格线是否露出。 (2)由Δx＝计算条纹间距。 (3)由波长的计算公式λ＝计算波长，注意各物理量的单位。 (2012·潍坊模拟)在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图甲)，并选用缝间距d＝0.20mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L＝700mm。然后，接通电源使光源正常工作。 (1)利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法： A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄 B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 D．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄 E．去掉滤光片后，干涉现象消失 其中正确的是________。 (2)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示，图乙