备战2024年高考物理一轮重难点复习-实验十五：用双缝干涉实验测光的波长.pdf

实验十五：用双缝干涉实验测光的波长

一、实验原理

若已知相邻明纹(或暗纹)之间的距离Δx与波长λ、双缝间距d、双缝到屏的距离L，则它们之间的关系为Δx

LΔxd

＝λ。若测出双缝干涉中的Δx、d与L，即可求出λ＝。

dL

二、实验器材

双缝干涉仪，即光具座、光源、滤光片、透镜、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头，另外，还有学

生电源、导线、刻度尺等。

三、实验步骤

1.将光源、透镜、遮光筒、毛玻璃屏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到达光屏。

4.安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝的缝平行，两者间距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。

四、数据处理

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条明条纹的中心，记下手轮上的读数a，将该条纹记为第1条明条纹；转动手轮，

1

使分划板中心刻线移动至另一明条纹的中心，记下此时手轮上的读数a，将该条纹记为第n条明条纹，两

2

|a－a|a

条纹间距为a＝|a－a|，则相邻两条明条纹间的距离Δx＝21＝。

21

n－1n－1

3.用刻度尺测量双缝到光屏间的距离L(d是已知的)。

da

4.最后由λ＝算出单色光的波长。

（n－1）L

五、误差分析

1.光波的波长很小，Δx、L的测量误差对波长λ的影响很大。

2.在测量L时，一般用毫米刻度尺；而测Δx时，用千分尺且采用“累积法”。

3.多次测量求平均值。

六、注意事项

1.双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，不要随便拆解遮光筒、测量头等元件。

2.滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸轻轻擦去。

3.安装时，注意调节光源、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、双缝平行且竖

直，间距大约为5～10cm。

4.测量头在使用时应使中心刻线对应着亮(暗)条纹的中心。

1d0.4mm

【例】“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的

双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L500mm。然后，接通电源使光源正常工作。

（）用双缝干涉测量光的波长实验装置如图所示。光具座上、、处放置的光学元件依次为

1“”1abc

（选填选项前字母）。

A．滤光片双缝单缝B．滤光片单缝双缝

C．单缝滤光片双缝D．双缝滤光片单缝

（）某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中、位置时游标卡尺读数如图中所

22AB2

示，则

①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为xAmm，在B位置时游标卡尺读数为xB

mm，相邻两条纹间距xmm；

②该单色光的波长m（保留两位有效数字）

【答案】B11.115.60.756.0×10-7

【详解】（1）[1]器材从左到右的安装顺序为光源、凸透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、像屏。

故选