1、用双缝干涉测量光的波长 【学习目标】1明确用双缝干涉测量光的波长实验原理 2知道实验操作步骤 3会进行数据处理和误差分析知识回顾：1.光的本质是什么？答：电磁波2.光是一种波吗？ 什么现象可以证明光是一种波？答：光的干涉3.干涉的条件？答：光的频率相同，振动方向相同知识点一、用双缝干涉测量光的波长解题依据实验目的： （1）观察白光及单色光的双缝干涉图样；（2）测定单色光的波长实验原理： （1）光源发出的光经滤光片成为单色光，单色光通过单缝后相当于线光源，经双缝产生稳定的干涉图样，通过屏可以观察到明暗相间的干涉条纹如果用白光通过双缝可以观察到彩色条纹（2）若双缝到屏的距离用z表示，双缝间的距离用
2、表示，相邻两条亮纹间的距离用表示，则入射光的波长为实验中是已知的，测出、即可测出光的波长实验器材：双缝干涉仪包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头，另外还有学生电源、导线、刻度尺实验装置： 如图所示，将直径约、长约的遮光筒平放在光具座上，筒的一端有双缝，另一端装上毛玻璃做光屏，其上有刻度，先取下双缝，打开光源，调节光源高度，使它发出的一束光恰沿遮光筒的轴线照亮光屏，然后放好单缝和双缝，两屏相距，使缝互相平行，且位于轴线上，这时可看到彩色干涉条纹，若在单缝屏和光源之间放置一块滤光片，则可观察到单色干涉条纹 实验步骤： （1）调节双缝干涉仪，观察光的双缝干涉现象； （2）
3、用单色光入射得到干涉条纹，测出条亮纹的距离，得相邻条纹的距离； （3）利用已知的双缝间距，用刻度尺测出双缝到屏的距离，根据公式计算出波长； （4）换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间的距离有什么变化，并求出相应的波长 要点诠释：某种颜色的滤光片只能让这种颜色的光通过，其他颜色的光不能通过 条纹间距用测量头测出单缝与双缝闻的距离在注意事项 （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
4、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，要测几个条纹的间距计算得，这样可减小误差； （5）白光的干涉观察到的是彩色条纹，其中白色在中央，红色在最外层测量条纹间隔的方法： 两处相邻明（暗）条纹间的距离，用测量头测出测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图甲所示转动手轮，分划板会左、右移动测量时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心（如图乙所示），记下此时手轮上的读数，转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻线对齐另一条相邻的明条纹中心时，记下手轮上的刻度数，两次读数之差就是相邻两条明条纹间的距离即 要点诠释：x很小，直接测量时相对误
5、差较大，通常测出条明条纹间的距离，再推算相邻两条明（暗）条纹间的距离 洛埃镜干涉实验： 1834年，洛埃利用单面镜得到了杨氏干涉的结果洛埃镜实验的基本装置如图13-3-16所示，为单色光源。为一平面镜经平面镜反射光和直接发出的光在光屏上相遇叠加形成干涉条纹，其光路如图所示，干涉的条纹宽度公式为 例题1.图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为光屏用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹下列说法正确的是 ()A减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小B增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大C将绿光换为红光，干涉条纹间的距离减小D将绿光换为紫光，干涉条纹间的距离增
6、大【答案】B【解析】由双缝干涉条纹间距公式可知，减小双缝间的距离d，干涉条纹间的距离x增大，A错误；增大双缝到屏的距离l，干涉条纹间的距离增大，B正确；将绿光换为红光，入射光的波长增大，干涉条纹间的距离增大，C错误；将绿光换为紫光，入射光的波长变短，干涉条纹间的距离减小，D错误 【总结升华】根据即可得出结论， 课堂练习一：如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹间距变大可改用波长更_（填“长”或“短”）的单色光；或者使双缝与光屏之间的距离_（填“增大”或“减小”） 【答案】长 增大【解析】本题考查光的双缝干涉根据干涉条纹间距可得，要想增大干涉条纹间距，可以改用波长较长的单色光或者增大双缝与光
7、屏间的距离本题难度较低 课堂练习二：用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件： A白炽灯 B单缝片 C光屏 D双缝 E滤光片（其中双缝和光屏连在遮光筒上） （1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：（A已写好） （2）正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出条红亮纹间的距离为；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出条绿亮纹间的距离为，则一定有（填“大于”“小于”或“等于”） 【答案】（1） （2）大于【解析】光源、滤光片、单缝、双缝、光屏在光具座上可从左向右排，也可从右向左排，但任何两个元件之间的顺序不能颠倒，尤其是滤光片和单缝之间，二者顺序颠倒后会使实验现象大打折扣。要注意这一点 本题第一项已填好，故答案是唯一的，即由知，波长越长，条纹越宽，间距越大，或由干涉条纹的特征均可得出一定大于 【总结升华】本题重点考查了实验器材的选择和排序问题本实验中的器材排序是历年来高考的热点