河南省洛阳市高中物理 第十三章 光 13.4 实验：双缝干涉测光的波长课件 新人教版选修34.ppt

实验 用双缝干涉测量光的波长 如图所示的双缝实验中 屏离开挡板越远 条纹间的距离越大 另一方面 实验所用光波的波长越大 条纹间的距离也越大 这是为什么 思考 r2 r1 dsin x ltan lsin 运用几何知识 当两列波的路程差为波长的整数倍 即dx l k k 0 1 2 时才会出现亮条纹 亮条纹位置为 x kl d 相邻两个明 或暗 条纹之间的距离为 其中 波长用表示 d表示两个狭缝之间的距离 l为挡板与屏间的距离 第二条亮纹 第一条亮纹 第一条亮纹 第二条亮纹 用双缝干涉测光的波长要点归纳 实验目的 1 理解双缝干涉的原理 能安装和调试仪器 2 观察入射光分别为白光和单色光时双缝干涉的图样 3 掌握用公式测波长的方法 实验器材 双缝干涉仪 即 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 实验原理 单色光通过单缝后 经双缝产生稳定的干涉图样 图样中相邻两条亮 暗 纹间隔 x与双缝间距d 双缝到屏的距离l 单色光的波长 之间满足 d x l 附 测量头的构造及使用 图1 如图1 甲 所示 测量头由分划板 目镜 手轮等构成 转动手轮 分划板会向左右移动 测量时 应使分划板中心刻度对齐条纹的中心 如图1 乙 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 实际测量时 测出要数n条明纹 暗纹 的宽度 设为a 那么 实验步骤 1 安装仪器 1 将光源 遮光筒 毛玻璃屏依次安放在光具座上 如图2所示 2 接好光源 打开开关 使白炽灯正常发光 调节各部件的高度 使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏 图2 3 安装单缝和双缝 中心位于遮光筒的轴线上 使双缝和单缝的缝平行 2 观察与记录 1 调单缝与双缝间距为几厘米时 观察白光的干涉条纹 2 在单缝和光源间放上滤光片 观察单色光的干涉条纹 3 调节测量头 使分划板中心刻度线对齐第1条亮条纹的中心 记下手轮上的读数a1 转动手轮 使分划板向一侧移动 当分划板中心刻度线与第n条相邻的明条纹中心对齐时 记下手轮上的刻度数a2 则相邻两条纹间的距离 4 换用不同的滤光片 测量其他色光的波长 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和条纹的中心对齐 记清此时手轮上的读数 转动测量 典例剖析 例1 某同学在做双缝干涉实验时 按图安装好实验装置 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 解析安装实验器件时要注意使光束的中央轴线与遮光筒的轴线重合 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 还要使光源发出的光束不要太暗 才能使实验成功 答案ac 2 某学生在观察双缝干涉现象的实验中 分别用红色 绿色 紫色三种单色光做实验 经同一干涉仪观察到如图所示的明显干涉条纹 那么甲 乙 丙依次表示的颜色是 a 红色绿色紫色b 红色紫色绿色c 紫色绿色红色d 绿色紫色红色 3 在某次实验中 已知双缝到光屏之间的距离是600mm 双缝之间的距离是0 20mm 单缝到双缝之间的距离是100mm 某同学在用测量头测量时 先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹 记作第1条 的中心 这时手轮上的示数如图甲所示 然后他转动测量头 使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心 这时手轮上的示数如图乙所示 这两