粤教版高中物理选修3-4用双缝干涉实验测定光的波长.ppt

目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 一 二 一、观察双缝干涉图样 1.将光源、遮光筒、毛玻璃屏等依次安放在光具座上。如图所示。 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轴线射到光屏上。 4.安装双缝和单缝,中心大致位于遮光筒的中心轴线上,使双缝与单缝的缝平行,二者间距约5~10cm,这时,可观察白光的干涉条纹。 5.在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹。 目标导航 预习导引 一 二 二、测定单色光的波长 1.实验的步骤 (1)安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹。 (2)使分划板中心刻线对齐某亮条纹中心时,记下手轮上的读数a1;转动手轮,使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中心时,记下此时手轮上的读数a2;并记下两次测量时移过的条纹数n,则相邻两亮条纹间距 (3)用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l(d是已知的)。 (4)重复测量、计算,求出波长的平均值。 (5)换用不同滤光片,重复实验。 目标导航 预习导引 一 二 实验中为什么不直接测相邻条纹间距Δx,而要测几个条纹间距来求平均值? 提示 由于光的波长很小,实验中条纹宽度很小,直接测出一条条纹的宽度不准确或较难实现,只能先测出n个条纹间距,再求相邻亮条纹间的距离,这样既便于测量,又可以减小误差。 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 一、观察双缝干涉图样 器材的安装与调整时应注意: (1)先将光源、遮光筒依次放于光具座上,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,使光源、单缝及双缝三者的中心位于遮光筒的轴线上,并注意使双缝与单缝相互平行,在遮光筒有光屏一端安装测量头,如图所示,调整分划板位置直到分划板中心刻线位于光屏中央。 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 1.不同颜色的单色光的干涉条纹会有什么不同?请你作出猜想,并在后面实验中验证。 答案:据 知,不同颜色单色光的干涉条纹间距不同,波长越长,条纹间距离越大。 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 2.在实验中,若用白光作光源,得到的干涉图样有什么不同?中央亮纹为什么是白色?其他亮纹中为什么红色在最外侧、紫色在最内侧? 答案:若用白光作光源,则干涉条纹是彩色条纹,且中央是白色的。从双缝射出的两列光波中,各种色光都能形成明暗相间的条纹,各种色光都在中央条纹处形成亮条纹,从而复合成白色条纹。两侧条纹间距与各色光的波长成正比,即红色光的亮条纹间的宽度最大,红色在亮纹的最外侧,紫色光亮条纹间的宽度最小,紫色在亮纹的最内侧,即除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合,这样就形成了彩色条纹。 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 【例1】 如图所示是用双缝干涉测光的波长的实验装置示意图。 (1)图中①是光源,⑤是光屏,它们之间的②、③、④依次是　　　、　　　、　　　。  (2)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮条纹之间的距离(　　) A.增大③和④之间的距离 B.增大④和⑤之间的距离 C.将红色滤光片改为绿色滤光片 D.增大双缝之间的距离 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 (3)在某次实验中,已知双缝到光屏之间的距离是600 mm,双缝之间的距离是0.20 mm,单缝到双缝之间的距离是100 mm。某同学在用测量头测量时,先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮条纹(记作第1条)的中心,这时手轮上的示数如图甲所示,然后他转动测量头,使分划板中心刻线对准第7条亮条纹的中心,这时手轮上的示数如图乙所示,这两次示数依次为　　 mm和　　mm,由此可以计算出所测单色光的波长为　　nm。  一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 解析:(1)各器件在光具座上的排序依次为:光源、滤光片、单缝、双缝、光屏。 (2)根据 ,增大④和⑤之间的距离l,能增大光屏上相邻两条亮条纹之间的距离,故选项A错误,B正确;将红色滤光片改为绿色滤光片,λ减小,则Δx减小,选项C错误;增大双缝之间的距离即增大d,则Δx减小,选项D错误。 答案:(1)滤光片　单缝　双缝　(2)B　(3)0.640(0.639~0.641均正确)　10.793(10.792~10.794均正确)　564 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 (多选)某同学在做双缝干涉实验时,安装好实验装置,在光屏上却观察不到干涉图样,这可能是由于(　　) A.光束的中央轴线与遮光筒不平行,偏差较大 B.滤光片、单缝、双缝的中心在同一高度 C.单缝与双缝不平行 D.光源发出的光太强 解析:安装实验器材时要注意:光束的中央轴线与遮光筒的轴