4.4 实验：用双缝干涉测量光的波长（学生版） 2024-2025学年高二物理同步学与练（ 人教版2019选择性必修第一册）.pdf

4.4实验：用双缝干涉测量光的波长

01学习目标

物理素养学习目标

1.物理观念：①掌握双缝干涉条纹间距的计算公式及推导过程.1.会根据干涉条纹的间距和光的波长之间

②掌握用双缝干涉测波长的原理、操作、器材及注意事项.的关系，确定测量光的波长的实验思路。

2.科学思维：会利用双缝干涉实验测量单色光的波长，加深对2能设计实验方案并正确操作实验器材，

双缝干涉的理解.得到明显的干涉条纹。

3.科学探究：通过进行“用双缝干涉测量光的波长实验,加深对3.知道两种测量头的操作和读数规则，并

双缝干涉图样的认识和理解。获得数据。

4.科学态度与责任：认识物理实验和数学工具在物理发展过程4.对测量数据进行整理，得到波长的测量

中的作用。值。

d

重点关注：①双缝干涉、实验装置、测量头②Dl=Dx③相邻亮条纹间的距离、波长

l

02知识梳理

（一）课前研读课本，梳理基础知识

一、实验思路

1．实验原理：光源发出的光经滤光片(装在单缝前)成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，

它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，可以在这个屏

d

上观察到干涉条纹，并由λ＝Δx计算出光的波长。透镜的作用是使射向单缝的光更集中。

l

2．物理量的测量(双缝间的距离d已知)

(1)l的测量：双缝到屏的距离l可以用刻度尺测出。

(2)Δx的测量：相邻两条亮条纹间的距离Δx需用测量头测出。测量头由分划板、目镜、手轮等构成。

二、实验装置

1．实验装置如图所示

2．实验器材：光具座、光源、滤光片、透镜、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃、测量头。另外，还有学

生电源、导线、刻度尺等。

三、进行实验

1．将光源、透镜、遮光筒、毛玻璃依次安放在光具座上。

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的轴线到达光屏。

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5～10cm，这

时可观察白光的双缝干涉条纹。

5．在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。

6．测量双缝到屏的距离l和相邻两条亮条纹间的距离Δx。

7．分别改变滤光片的颜色和双缝的距离，观察干涉条纹的变化，并求出相应的波长。

四、数据分析

1.安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹。如图所示。

2．使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a，将该条纹记为第1条亮条纹；转

1

动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数a，将该条纹记为第n条亮

2

|a－a|

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条纹，则相邻两亮条纹间Δx＝。

n－1

3．用刻度尺测量双缝到屏间的距离