2024-2025学年高二物理选择性必修第一册（粤教版）教学课件 第四章光及其应用4.5 用双缝干涉实验测定光的波长.pptx

第;1.会调节各个仪器共轴,单、双缝平行。

2.能正确安装、使用测量头,会读数。

3.会用“累积法”测量明条纹间距,进而测量光的波长。;1.观察白光及单色光的双缝干涉图样.

2.利用公式Δx=λ测定单色光的波长.;三、实验器材

双缝干涉仪(包括:光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及测量头.其中测量头又包括:分划板、目镜、手轮等)、学生电源、导线、刻度尺等.;1.观察双缝干涉图样;(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遮光筒轴线到达光屏.

(4)安装双缝和单缝,中心大致位于遮光筒的轴线上,使双缝与单缝平行,二者间距约为5~10cm,这时可观察到白光的干涉条纹.

(5)在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹.;?;五、数据处理

将测得的L、d、Δx代入Δx=λ,求出光的波长λ.重复测量、计算,求出波长的平均值.;七、注意事项

1.双缝干涉仪是比较精密的实验仪器,要轻拿轻放,不要随便拆分遮光筒、测量头等元件.

2.安装时,要保证光源、透镜、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上,并使单缝、双缝平行且竖直.

3.光源使用线状长丝灯泡,调节时使之与单缝平行且靠近.

4.实验中会出现屏上的光很弱的情况,主要是灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致;干涉条纹是否清晰与单缝和双缝是否平行有关系.;例1在用双缝干涉实验测定光的波长时(实验装置如图所示):;(2)测量某明条纹位置时,手轮上的示数如图,其示数为mm.?;?;?;(2)将红色滤光片改为绿色滤光片,其他实验条件不变,在目镜中仍可看见清晰的条纹则.?

A.条纹为竖条纹

B.条纹为横条纹

C.与红光相比条纹间距变窄

D.与红光相比条纹间距变宽

(3)经计算可得两个相邻明条纹(或暗条纹)间的距离为Δx,则这种光的波长为λ=(用题中所给字母表示).?;解析(1)双缝的光来自单缝,因此单缝距离光源更近,A正确,B错误;双缝与单缝应该平行放置,C错误,D正确.

(2)由于单缝保持竖直,条纹的方向与单缝平行,所以条纹竖直,A正确,B错误;由于绿光的波长比红光的短,所以干涉条纹间距比红光的窄,C正确,D错误.;?;?;变式训练如图所示是用双缝干涉???光的波长的实验设备示意图.;(1)转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准第1条明条纹,读出手轮的读数如图乙所示.继续转动手轮,使分划板中心刻线对准第8条明条纹,读出手轮的读数如图丙所示.则相邻两明条纹的间距是mm(结果保留三位有效数字).?

(2)如果已经量得双缝的间距是0.3mm,双缝和光屏之间的距离是900mm,则待测光的波长是m(结果保留三位有效数字).?;解析(1)题图乙中手轮的固定刻度读数为0,可动刻度读数为0.01×4.5mm=0.045mm,

所以最终读数x1=0.045mm.

题图丙中手轮的固定刻度读数为14.5mm,可动刻度读数为0.01×3.5mm=0.035mm,

x2=14.535mm.

相邻两明条纹的间距;本课小结;1.(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的轴线不一致,相差较大

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.光源发出的光束太强;2.(多选)某同学按实验装置安装好仪器后,观察光的干涉现象,获得成功。若他在此基础上对仪器的安装有如下改动,则仍能使实验成功的是()

A.将遮光筒的光屏向靠近双缝的方向移动少许,其他不动

B.将滤光片移至单缝和双缝之间,其他不动

C.将单缝向双缝移动少许,其他不动

D.将单缝与双缝的位置互换,其他不动;3.双缝干涉测光的波长的实验装置如图甲所示,已知单缝与双缝间的距离l1=100mm,双缝与屏的距离l2=700mm,双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图乙所示),记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数。;(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如图丙所示,则对准第1条时读数x1=mm,对准第4条时读数x2=mm。?

(2)写出计算波长λ的表达式,λ=(用符号表示),λ=m。?;解析(1)读数x1=2mm+0.01×19.0mm=2.190mm,x2=7.5mm+0.01×37.0mm=7.870mm。;谢谢！