《实验：用双缝干涉测光的波长》教学案.docx

《试验用双缝干推测光的波长》教案

考试大纲考纲解读

考试大纲

考纲解读

试验十五用双缝干推测光的波长

二、考点学问梳理

试验目的：.明确试验器材的构成及其作用.

.观看白光及单色光的双缝干预图样.

.测定单色光的波长.

试验原理：

、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预图样，干预条纹可从屏上观看到.图样中相邻两条亮(暗)纹间的距离△与双缝间的距离、双缝到屏的距离、单色光的波长λ之间满

足 .通过测量、、Δ就可计算出光的波长. 图

、双缝间的距离是的，双缝到屏的距离可以用测出，相邻两条亮〔暗〕纹间的距离Δ用〔如图实〕测出.

测量头由、、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〔如图实〕，登记此时手轮上的读数.转动测量头，使分划板中心刻线对齐另一条纹的中心，登记此时手轮上的读数.两次读数就表示这两条条纹间的距离.

试验器材：双缝干预仪、米尺、测量头.

图

三、考点学问解读剖析：

〔一〕、试验步骤：

①、观看双缝干预图样：

．如图实所示，把直径约、长约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.

图

．取下双缝，翻开光源，调整光源的高度，使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮.

．放好单缝和双缝，单缝和双缝间的距离约为～，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预图样.

.在单缝和光源间放上滤光片，观看单色光的双缝干预图样.

．分别转变滤光片和双缝，观看干预图样的变化.

②测定单色光的波长：

．双缝间的距离，用米尺测出双缝到屏的距离，用测量头测出相邻两条亮(暗)纹间的距离，由，算单色光的波长.为了减小误差，可测出条亮纹(暗)纹间的距离，则可以求出相邻两条亮〔暗〕纹间的距离.

例如，转动测量头上的手轮，把分划板上的刻线对准视场左边的某一亮条纹

〔登记读数〕，把分划板向右移动，使之对齐第条亮条纹〔登记读数〕，则.

图

．换用不同颜色的滤光片，观看干预条纹间距的变化，并求出相应色光的波长.

〔二〕、留意事项：

．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.

．测双缝到屏的距离，可用米尺测屡次取平均值.

．测条纹间距时，用测量头测出条亮〔暗〕纹间的距离，求出相邻的两条明

〔暗〕纹间的距离.

.双缝干预仪是比较周密的仪器，应轻拿轻放，不要任凭拆解遮光筒，测量头等元件。

.滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸或干净软片轻轻擦去。

.安装时，留意调整光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行。

.光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近。

.调整的根本依据是：照在像屏上的光很弱，主要缘由是灯丝与单缝、双缝，测量头与遮光筒不共轴线所致，干预条纹不清楚一般主要缘由是单缝与双缝不平行所致，故应正确调整。

〔三〕、数据处理方法单色光波长的求解：

范例：用某种单色光做双缝干预试验时，双缝间距离的大小恰好是图实中游标卡尺的读数，双缝到毛玻璃屏间的距离的大小也由图实中毫米刻度尺读出.试验时先移动测量头上的手轮，把分化线对准靠近最左边的一条明条纹〔如图实所示〕，并登记螺旋测微器的读数〔如图实所示〕，然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第条明条纹并登记螺旋测微器的读数〔如图实所示〕，试由以上测量数据求该单色光的波长.

图

图

图

图

图

图

图图

图

由图实读得所用双缝间距＝.

图实中双缝的位置，毛玻璃屏的位置，则双缝到屏的间距.

图简谱和图中手轮的初始读数为，转动手轮，分划板中心刻线移动到第条线时手轮读数，则相邻亮条纹间的距离.

〔四〕、误差来源及分析

.光波的波长很小，、的测量对波长的影响很大.

.在测量时，一般用毫米刻度尺，而测量时，用千分尺.

.屡次测量求平均值减小偶然误差.

[例题]

现有毛玻璃屏、双缝、白光光源、单缝和透红光的滤光片等光学元件，要把它们放在图实所示的光具座上组装成双缝干预装置，用以测量红光的波长.

⑴将白光光源放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各

遮光筒

光学元件的字母排列挨次应为、、.

图

图

⑵本试验的步骤有：

①取下遮光筒左侧的元件，调整光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；

②按合理挨次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用米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时还应留意和.

⑶将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第条亮纹，此时手轮上的示数如图实所示.然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第条亮纹中心对齐，登记此时图实中手轮上的示数，求得相邻亮纹的间距Δ为