1、实验十三用双缝干涉测量光的波长1测条纹间距x时带来误差。2测量双缝到光屏间距离l时产生误差。1保证灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒共轴。2保证单缝和双缝平行。考点1实验思路与实验操作(2019全国卷)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,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. 使用间距更小的双缝(2)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x,则单色光的波长_。(3
2、)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300 mm,测得屏与双缝间的距离为1.20 m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为_nm(结果保留3位有效数字)。【自主解答】解析:(1)相邻亮(暗)干涉条纹的间距x,要增加观察到的条纹个数,即减小x,需增大d或减小l,因此应将屏向靠近双缝的方向移动或使用间距较大的双缝,选项B正确。(2)第1条暗条纹到第n条暗条纹间的距离为x,则相邻暗条纹间的距离x,又x,解得。(3)由,代入数据解得630 nm。答案:(1)B(2)(3)630考点2数据分析与误差分析(2020青岛模拟)某实验小组在“用双缝干涉测量光的波长”的实验
3、中,将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上,如图甲所示。双缝间距d0.20 mm,测得屏与双缝间的距离l500 mm。然后接通电源使光源正常工作。(1)某同学在测量时,转动手轮,在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准亮条纹A的中心,如图乙所示,则游标卡尺的读数为_ cm;然后他继续转动手轮,使分划板中心刻线对准亮条纹B的中心,若游标卡尺的读数为1.67 cm,此时主尺上的_ cm刻度线与游标尺上某条刻度线对齐;入射光的波长_ m。(2)若某次实验中发现条纹太密,可采取的改善办法有_。(至少写一条)【自主解答】解析:(1)游标卡尺的读数为1.1 cm0.1 mm11.11 cm;若亮条纹B处游标
4、卡尺的读数为1.67 cm,此时主尺上的(1.6070.10)cm2.30 cm 刻度线与游标尺上某条刻度线对齐;条纹间距x cm0.08 cm,则根据x,可得 m3.2107 m。(2)若实险中发现条纹太密,即条纹间距太小,根据x知,可采取的改善办法有:减小双缝间距d或者增大双缝到屏的距离l。答案:(1)1.112.303.2107(2)减小双缝间距d或者增大双缝到屏的距离l考点3实验的改进与创新(2021武汉模拟)洛埃德在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置。如图所示,从单缝S发出的光,一部分入射到平面镜后反射到屏上,另一部分直接投射到屏上,在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝
5、S通过平面镜成的像是S。(1)通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹,这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝,_相当于另一个“缝”。(2)实验表明,光从光疏介质射向光密介质界面发生反射,在入射角接近90时,反射光与入射光相比,相位有的变化,即半波损失。如果把光屏移动到和平面镜接触,接触点P处是_(选填“亮条纹”或“暗条纹”)。(3)实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h0.15 mm,单缝到光屏的距离D1.2 m,观测到第3个亮条纹中心到第12个亮条纹中心的间距为22.78 mm,则该单色光的波长_ m(结果保留3位有效数字)。【自主解答】解析:(1)根据平面镜成像原理,经镜面反射的光线可认为是从S的像S发出的,故S相当于双缝干涉中的另一个“缝”。(2)根据题意,如果把光屏移动到和平面镜相接触,直接射到光屏上P点的光和经平面镜反射的光的相位差为,故接触点P处形成暗条纹。(3)相邻两条亮条纹中心的间距x mm2.53 mm,根据双缝干涉相邻条纹间距公式有 x,得该单色光的波长 m6.33107 m。答案:(1)S经平面镜成的像S(2)暗条纹(3)6.33107