选修3-4第十三章光13.3实验：用双缝干涉测光波的波长.ppt

选修3-4第十三章光 13.3实验:用双缝干涉测光波的波长 1实验目的： 了解光波产生稳定的干涉现象的条件； 观察双缝干涉图样； 了解测量头的构造及使用方法； 测定单色光的波长。 2实验原理 3测量条纹间距△X 直接测量一个条纹间距太小，应测多条纹间距然后算出一个条纹间距。 4测量头 测量头由分划板、目镜、手轮等构成。 转动手轮，分划板会左右移动。 测量时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心（如图），记下此时手轮上的读数。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。 两次读数之差就表示这两条条纹间的距离。 5实验器材： 6．已知双缝间的距离d，用米尺测出双 缝到屏的距离L，用测量头测出相邻 两条亮(暗)纹间 的距离△x， 由 算单色光的波长。 为了减小误差，可测出n条亮纹(暗)纹间的距离X，则可以求出相邻两条亮（暗）纹间的距离△x=X／（n-1）。7．换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间距的变化，并求出相应色光的波长。 7注意事项: 在利用双缝干涉测定光波波长的实验时，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，若经粗调后透过测量头上的目镜观察，看不到明暗相间的条纹，只看到一片亮区，造成这种情况的最可能的原因是 用直尺量得双缝到屏的距离为80.00 cm，由双缝上的标识获知双缝间距为0.200 mm，光波波长为6.00×10-7 m. 若调至屏上出现了干涉图样后，用测量头上的螺旋测微器去测量，转动手轮，移动分划板使分划板中心刻度线与某条明纹中心对齐时，如图8所示，此时螺旋测微器的读数为__________mm.此明条纹的序号定为1，其右侧的明纹序号依次为第2、第3……条明纹.从第1条明纹中心至第6条明纹中心的距离为__________mm 练习题： 1、用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元 A．白炽灯 ， B．单缝片，C．光屏，D．双缝，E、遮光筒，F、滤光片 (其中双缝和光屏连在遮光筒上) (1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是： A____________ (2)正确调节后，在屏上观察到红光的干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a，改用绿色滤光片，其它条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有a_____b。 (3)在双缝干涉实验中，滤光片的作用是 _________ 2、某学生在观察双缝干涉现象的实验中，分别用红色、绿色、紫色三种单色光做实验，经同一干涉仪观察到如图2所示的明显干涉条纹，那么甲、乙、丙依次表示的颜色是（ ） A. 红色绿色紫色 B. 红色紫色绿色 C. 紫色绿色红色 D. 绿色紫色红色 * * d p p1 如图所示 Dd d s s1 s2 r1 r2 X 光源发出的光经滤光片成为单色光， 单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样， 干涉条纹可从屏上观察到。 图样中相邻两条亮(暗)纹间的距离△x与双缝间的距离d、双缝到屏的距离D、单色光的波长 λ之间满 足： 通过测量d、D、Δx就可计算出光的波长 △X △x= △X 第一条纹 第n条纹 X △X=X/(n-1) A的示数1.21cm B的示数1.46cm X=1.46-1.21=0.25cm △X=x/(8-1)=0.25/7=0.036cm 练一练 双缝干涉仪、米尺、测量头。 6实验步骤： 一、观察双缝干涉图样：　　1．如图所示，把直径约10cm、长约1m的遮光简水平放在光具座上，筒的一端装有双缝，另一端装有毛玻璃屏。 2．取下双缝，打开光源，调节光源的高度，使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。 3．放好单缝和双缝，单缝和双缝间的距离约为5 cm～10 cm，使缝相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上，这时在屏上就会看到白光的双缝干涉图样。 5．分别改变滤光片和双缝，观察干涉图样的变化。 4. 在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的双缝干涉图样。 ， 算单色光的波长。为了减小误差，可测出n条亮纹(暗)纹间的距离a，则可以求出相邻两条亮（暗）纹间的距离△x=a／（n-1）。 3．测条纹间距△x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△x=a／(n-1)。 1．单缝双缝应相互平行，其中心位于遮光筒的轴线上，双缝到单缝的距离应相等。 2．测双缝到屏的距离，可用米尺测多次取平均值。 图8 单缝和双缝不