1、高中物理选修3-4教科版第五章 光的波动性5.2 实验探究:用双缝干涉测量光的波长 目标定位1.了解用双缝干涉测量光的波长的实验原理.2.知道影响干涉条纹间距的因素.3.观察白光及单色光的干涉图样.4.能够利用双缝干涉实验测量单色光的波长一、实验原理相邻两条亮条纹(或暗条纹)的间距是x根据这个公式,可以得出单色光的波长二、实验器材双缝干涉实验仪(主要部件有遮光管,照明系统、观察筒及照明系统是指光源灯泡、透镜、遮光板,单缝及滤光片,测量头包括游标卡尺、分划板、滑块座、滑块、目镜、手轮等)预习导学测量头双缝 三、条纹间距x的测定测量时,先移动测量头上的手轮,把分划线对准某一条干涉亮条纹或者暗条纹,
2、并记下它在游标尺上的读数x1,然后转动手轮,把分划线对准第n条干涉亮条纹或暗条纹,记下游标尺的读数xn,则相邻两条亮条纹或暗条纹之间的距离为x.预习导学 想一想实验中为什么不直接测出相邻两条亮条纹间的距离x,而要测出n个亮条纹间的距离,再求平均值?答案由于光的波长很小,实验中条纹宽度很小,直接测出一条条纹的宽度不准确或较难实现,只能先测出n个条纹间距,再求相邻亮条纹间的距离,这样既便于测量,又可以减小误差.预习导学课堂讲义课堂讲义课堂讲义3让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,上下或左右调节灯泡,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
3、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课堂讲义 5测量单色光波长时,在单缝前面加上红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课堂讲义课堂讲义 式中d为双缝中心距离,其数值刻在双缝座上,一块为0.250 mm,另一块为0.200 mm.l为双缝至光屏(即分划板)之间的距离,当遮光管未接长管时,l600 mm;当遮光管接上长管后,l700 mm.7改变双缝间的距离d,重复上面步骤,再测量一次课堂讲义【例1
4、】2014江苏单科,12B(1)某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到图522甲所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如乙图所示他改变的实验条件可能是()A减小光源到单缝的距离B减小双缝之间的距离C减小双缝到光屏之间的距离D换用频率更高的单色光源图522 课堂讲义答案 B 课堂讲义【例2】“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图523甲所示测量头由分划板、目镜、手轮等构成,已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d.课堂讲义(1)如图乙所示,移动测量头上的手轮,使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心,记下此时手轮上螺旋测微器的读数x1.转动测量头,使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮
5、纹的中心,此时手轮上螺旋测微器的读数x2如图丙所示,则读数x2_mm;(2)已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d.计算波长的公式_;(用题目中给出的字母表示)(3)对于某种单色光,为增加相邻亮纹间的距离,可采取_或_的方法课堂讲义课堂讲义课堂讲义课堂讲义【例3】某同学在做双缝干涉实验时,按装置图安装好实验装置,在光屏上却观察不到干涉图样,这可能是由于()A光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致,相差较大B没有安装滤光片C单缝与双缝不平行D光源发出的光束太强课堂讲义 解析安装实验器材时要注意:光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合,光源与光屏正面相对,滤光片、单缝和双缝要在同一高度,中心位置在遮光筒轴线上,单缝与双缝要相互平行,才能使实验成功当然还要使光源发出的光束不致太暗综上所述,可知选项A、C正确 答案 AC对点练习单击此处进入对点练习再见