1、2学生实验：用双缝干涉测量光的波长一、实验目的1观察单色光和白光的双缝干涉图样2掌握用公式x测定光的波长的方法3会用测量头测量条纹间的距离二、实验原理若双缝到屏的距离用l表示，双缝间的距离用d表示，相邻两亮条纹(或相邻两暗条纹)间的距离用x表示，则入射光的波长.实验中d是已知的，只要测出l、x即可计算出光的波长.三、实验器材双缝干涉仪(包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光管、光屏和测量头，其中测量头又包括：分划板、目镜、手轮等)、学生电源、导线、米尺一、实验步骤1把遮光管架在支架环上，其轴线与光具座的导轨基本平行2在遮光管的一端装上双缝，并转动双缝座，使双缝与水平面垂直再装好单缝管3让
2、灯泡灯丝及透镜中心与单缝中心等高灯丝与单缝之间的距离约为25 cm.点亮灯泡，先把透镜移近单缝，直至在单缝面上见到灯丝的缩小像，然后把透镜移近灯泡，直至在单缝面上形成一放大的灯丝像，若灯丝的放大像不在单缝中心，则上下或左右调节灯泡反复调节几次，使灯丝的放大像及缩小像均成在单缝中心4在遮光管的另一端装上测量头在单缝管上装上拨杆，边观察，边左右移动拨杆，以调节单缝与双缝平行，直至看到白光的干涉条纹最清晰这时看到的彩色干涉条纹的特征是：中央为一条白色亮条纹称为零级亮条纹；其余各级亮条纹都是带彩色的，彩色的排列以零级亮条纹为中心左右对称在第一级亮条纹中，红色在最外侧5测量单色光波长时，在单缝前面加上红
3、色或绿色滤光片即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹，再调节目镜，就能同时清晰地看到分划线和干涉条纹，然后绕光轴转动测量头，使分划线与干涉条纹平行，固定好测量头后即可进行测量6先移动测量头上的手轮，把分划线对准最左边的一条干涉亮条纹或者暗条纹，并记下它在游标尺上的读数x1，然后转动手轮，把分划线移向右边，并对准第n条(一般n可取7左右)干涉亮条纹或暗条纹，这时游标尺的读数为xn.则相邻两条亮条纹或暗条纹之间的距离为x待测的光波波长为.7改变双缝中心距离d，重复上面的步骤，再测一次二、误差分析1双缝到屏的距离l的测量带来的误差，可选用mm刻度尺，进行多次测量求平均值的办法减小误差2条纹间距x可利用
4、“累积法”测n条亮纹间距，再由x求出，并且采用多次测量求的平均值的方法进一步减小误差3分划板刻度线和干涉条纹不平行，中心刻度线没有位于条纹中心均会导致条纹间距x有误差三、实验注意事项1调节双缝干涉仪时，要注意调节光源的高度，使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮；2放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上；3调节测量头时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对齐另一条纹的中心，记下此时手轮上的读数，两次读数之差就表示这两条条纹间的距离；4不要直接测x，要测几个条纹的间距计算得x，这样可减小误差；5白光的干涉观察到的是彩色条
5、纹，其中白色在中央，红色在最外层实验探究1实验操作过程及仪器读数在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如下图521)：图521(1)下列说法哪一个是错误的_(填选项前的字母)A调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距x(2)测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图522，其示数为_mm.图522【解析】(1)放上单缝和双缝后，由于发生干涉现象没法调节光源的高度，故A项错误(2)按读数规则，读出示数为：1.5 mm47.00.01 m
6、m1.970 mm.【答案】(1)A(2)1.970实验探究2实验数据处理利用双缝干涉测定单色光波长，某同学在做该实验时，第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时(图523甲)，游标卡尺的示数如图丙所示，第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时(图523乙)，游标卡尺的示数如图丁所示，已知双缝间距为0.5 mm，从双缝到屏的距离为1 m，则图丙中游标卡尺的示数为_ mm.图丁游标卡尺的示数为_ mm.在实验中，所测单色光的波长为_ m在本实验中如果在双缝上各有一个红色和绿色滤光片，那么在光屏上将_(选填“能”或“不能”)看到明暗相间的条纹图523【解析】根据游标卡尺的原理，可读出图丙的示数为11.4 mm；图丁的示数是16.8 mm.y mm1.35 mm.又根据y，则6.75107 m.当在双缝上各有一个红色和绿色滤光片时，不满足干涉条件，故不能看到明暗相间的条纹【答案】11.416.86.75107不能