1、知识点三 实验：用双缝干涉测量光的波长要 点 精 讲操作指要1双缝干涉仪是比较精密的实验仪器，不要随便拆分遮光筒、测量头等元件。2滤光片、单缝、双缝、目镜等会粘附灰尘，只能用擦镜纸轻轻擦拭，不要用其他物品擦拭或口吹气除尘。3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。4光源使用线状长丝灯泡，调节时使之与单缝平行且靠近。测量头原理1测量头由分划板、目镜、手轮构成，转动手轮，分划板会左右移动，测量时，应使分划板中心与条纹中心对齐，记下此时手轮上的读数，然后转动测量头，使分划板中心与另一条纹中心对比，再次记下手轮上读数。两次读数之差表示这两个条纹间距离。(
2、如图4甲、乙所示)图42为减小误差，利用“累积法”测 n 条亮纹间距，再求 x an1求得相邻条纹间距离。3注意测量头读数时的有效数字。【例3】在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，装置如图5所示。双缝间的距离d3 mm。图5(1)若测量红光的波长，应选用_色的滤光片。实验时需要测定的物理量有_和_。(2)若测得双缝与屏之间的距离为0.70 m，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500 mm)观察第1条亮条纹的位置如图6甲所示，观察第5条亮条纹的位置如图乙所示。则可求出红光的波长_ m。图6解析(1)要测量红光的波长，应用红色滤光片。由 xld 可知要想测 必
3、须测定双缝到屏的距离 l 和条纹间距 x。(2)由测量头的数据可知 a10，a20.640 mm，所以 xa2a1n1 0.6404 mm1.60104 m，dxl 31031.601040.70 m6.86107 m。答案 见解析1关于杨氏双缝干涉实验，下列说法正确的是()A用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹C若仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变大D用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹解析 用白光做杨氏双缝干涉实验，屏上将呈现彩色条纹，A错；用红光作为光源，屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹(即黑条纹)相间，B对；变小
4、，x变小，C错；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，D错。答案 B2在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差为0.6 m，若分别用频率为f15.01014 Hz和f27.51014 Hz的单色光垂直照射双缝，则P点现出明、暗条纹的情况是()A用单色光f1和f2分别照射时，均出现明条纹B用单色光f1和f2分别照射时，均出现暗条纹C用单色光f1照射时出现明条纹，单色光f2照射时出现暗条纹D用单色光f1照射时出现暗条纹，单色光f2照射时出现明条纹解析 单色光 f1 的波长：1cf1 31085.01014 m0.6106 m0.6 m。单色光 f2 的波长：2cf2 31087.51014 m
5、0.4106 m0.4 m。因 P 点到双缝的距离之差x0.6 m1，所以用单色光 f1 照射时 P 点出现亮条纹。x0.6 m322，所以用单色光 f2 照射时 P 点出现暗条纹，故选项 C 正确。答案 C3如图7所示，用单色光做双缝干涉实验，P处为第二条暗条纹，改用频率较低的单色光重做上述实验(其他条件不变)时，则同侧第二条暗条纹的位置()图7A仍在P处B在P点上方C在P点下方D要将屏向双缝方向移近一些才能看到解析 由 cf知 f 变小，变大。若出现第二条暗条纹，则 P 到双缝的光程差 r32，当 变大时，r 也要变大，故第二条暗条纹的位置向上移，在 P 点上方，B 正确。答案 B4在“用
6、双缝干涉测量光的波长”的实验中，若已知双缝间的距离d。(1)若测定绿光的波长，应选用_色的滤光片。实验时需要测定的物理量有_和_。(2)已知双缝到光屏之间的距离L500 mm，双缝之间的距离d0.50 mm，单缝到双缝之间的距离s100 mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A条亮纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B条亮纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图8所示。则入射光的波长_m(结果保留两位有效数字)。图8(3)实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有_。A改用波长较长的光(如红光)作为入射光B增大双缝到屏的距离C增大双缝到单缝的距离D增大双缝间距解析(1)由于测量绿光的波长，因此应用绿色滤光片。由 xld 可知要想测 必须测定双缝到屏的距离 l 和条纹间距x。(2)游标卡尺读数精确度为 0.1 mm，A 位置主尺读数为 11 mm，游标尺读数为 1，读数为 x111 mm10.1 mm11.1 mm，同理 B 位置读数为 x215.6 mm，则条纹间距 xx2x170.64 mm，利用 dLx6.4107 m。(3)由 xLd 可知，要增大条纹间距，可用波长更长的入射光或增大双缝到屏的距离，故选项 A、B 正确。答案(1)绿 双缝到屏的距离 相邻条纹间距(2)6.4107(3)AB