第12章实验十五-用双缝干涉测量光的波长(同时练习使用测量头).pptVIP

实验十五　用双缝干涉测量光的波长(同时练习使用测量头) 第十二章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 考纲解读 知识梳理 考点一 实验原理及操作 考点二 仪器读数和数据处理 知识梳理 考点一 考点二 1.实验原理 如实验原理图甲所示，光源发出的光，经过滤光片后变成单色光，再经过单缝S时发生衍射，这时单缝S相当于一个单色光源，衍射光波同时到达双缝S1和S2之后，S1、S2双缝相当于两个步调完全一致的单色相干光源，相邻两条亮(暗)条纹间的距离 Δx 与入射 光波长λ，双缝S1、S2间距离d及双缝与屏的距离l有关，其关系式为：Δx＝ ，因此，只要测出Δx、d、l即可测出波长λ. 两条相邻亮(暗)条纹间的距离Δx用测量头 测出.测量头由分划板、目镜、手轮等构成. 如实验原理图乙所示. 【基本实验要求】 实验原理图 答案 2.实验器材 双缝干涉仪，即：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头，另外还有学生电源、导线、刻度尺. 3.实验步骤 (1)观察双缝干涉图样 ①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如实验原理图丁所示. 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，使光源灯丝发出的光能沿 到达光屏. ④安装单缝和双缝，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上，使单缝与双缝平行，二者间距约为5～10 cm. ⑤在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹. 遮光筒轴线 答案 丁 答案 【规律方法总结】 答案 2.注意事项 (1)调节双缝干涉仪时，要注意调整光源的高度，使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮. (2)放置单缝和双缝时，缝要相互 ，中心大致位于遮光筒的轴线上. (3)调节测量头时，应使分划板中心刻线和亮条纹的中心对齐，记清此时手轮上的读数，转动手轮，使分划板中心刻线和另一亮条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数，两次读数之差就表示这两条亮条纹间的距离. (4)不要直接测Δx，要测多条亮条纹的间距再计算得到Δx，这样可以减小误差. (5)白光的干涉观察到的是彩色条纹，其中白色在中央，红色在最外层. 平行 答案 3.误差分析 (1)双缝到光屏的距离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亮(或暗)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. 返回 1. (多选)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_______. ABD 答案 2 1 3 2.在观察光的双缝干涉现象的实验中： (1)将激光束照在如图乙所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是图甲中的_______. (2)换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将________；保持双缝间隙不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将________(以上均选填“变宽”“变窄”或“不变”). A 变窄 变宽 解析答案 2 1 3 3.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. (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，由左到右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、________、________、________、A. E　 D 　B 答案 2 1 3 (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)测量数条亮条纹间的距离. 在操作步骤②时还应注意________________________________________、_________________________________和_______________________________________________________________. 要保证光源、滤光片、单缝、双缝和毛玻璃屏的中心在同一轴线上 放置单缝、双缝时，必须使缝平行 单缝、双缝间的距离要适当 返回