2025届高考物理一轮复习实验二十一用双缝干涉测光的波长学案新人教版.docxVIP

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试验二十一用双缝干涉测光的波长

试验溯本求源

1.试验原理与操作

装置及器材

操作要领

(1)安装仪器

①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上

②接好电源，打开开关，使灯丝正常发光，调整各部件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏

③安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝的缝平行

(2)视察与记录

①调单缝与双缝间距为几厘米时，视察白光的干涉条纹

②在单缝和光源间放上滤光片，视察单色光的干涉条纹

③调整测量头，使分划板中心刻度线对齐第1条亮条纹的中心，登记手轮上的读数x1，转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻度线与第n条相邻的亮条纹中心对齐时，登记手轮上的刻度数x2，则相邻两亮条纹间的距离Δx＝x

2.数据处理与分析：

用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l，由公式Δx＝ldλ得λ＝dl

●留意事项

(1)保证灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒共轴．

(2)保持单缝和双缝平行．

(3)分划板上的射线应与干涉条纹的亮线(暗线)平行，否则会增大测量的误差．

(4)测量双缝至屏的距离l，要多次测量取平均值，同时要固定好双缝及屏，切勿松动．

●误差分析

(1)双缝到屏的距离l的测量存在误差．

(2)测条纹间距Δx带来的误差．

试验热点探究

热点一试验操作与原理师生共研

例1(1)如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”试验中，光具座上的光学元件依次为①光源、②滤光片、③________、④________、⑤遮光筒、⑥光屏．其中，双缝的作用是：________．

(2)本试验的步骤有：

①调整单缝与双缝的间距为5～10cm，并使单缝与双缝相互平行；

②按合理依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取下遮光筒右侧的元件，打开光源，调整光源高度，使光束能干脆沿遮光筒轴线把屏照亮；

④用米尺测出双缝到屏的距离；用测量头(读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离；

⑤将测得的数据代入公式求出红光的波长，以上步骤合理的依次是____________．(只填步骤代号)

练1在“用双缝干涉测量光的波长”的试验中：

(1)下列操作正确的是________(填选项前的字母)．

A．先调整光源高度，视察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头

B．接通电源前把输出电压调到大于小灯泡的额定电压

C．视察到条纹比较模糊，可以调整拨杆进行调整

D．测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线与该亮条纹边缘重合

(2)图中条纹间距表示正确的是________(填选项字母)．

热点二试验现象的分析与数据处理师生共研

例2如图甲所示是小刘同学做“用双缝干涉测量光的波长”试验的装置．

(1)在试验中应当在B处放________(选填“单缝”或“双缝”)．

(2)经过一系列的调试，得到了亮度较好、清楚的干涉图样，但在放大镜视野中出现如图乙所示的现象，调整方法是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

(3)一次试验测量完成后，小刘同学将红色滤光片改为绿色滤光片，则视察到干涉条纹的间距________(选填“变大”“变小”或“不变”)．

例3[2024·全国Ⅱ卷，34(2)]某同学利用图示装置测量某种单色光的波长．试验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以视察到干涉条纹．回答下列问题：

(ⅰ)若想增加从目镜中视察到的条纹个数，该同学可________________；

A．将单缝向双缝靠近

B．将屏向靠近双缝的方向移动

C．将屏向远离双缝的方向移动

D．运用间距更小的双缝

(ⅱ)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ＝____________；

(ⅲ)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm.则所测单色光的波长为________________nm(结果保留3位有效数字)．

练2在“用双缝干涉测光的波长”试验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜，如图1所示．

(1)M、N、P三个光学元件依次为________．

A．滤光片、单缝、双缝B．单缝、滤光片、双缝

C．单缝、双缝、滤光片D．滤光片、双缝、单缝

(2)分划板在图2中A、B位置时游标卡尺读数xA＝11.1mm，xB＝________mm，相邻两条纹