实验十五用双缝干涉测光的波长ppt课件

1、实验十五用双缝干涉测光的波长实验十五用双缝干涉测光的波长单色光经过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，图样中相邻两单色光经过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，图样中相邻两条亮条亮(暗暗)纹间距纹间距x与双缝间距与双缝间距d、双缝到屏的间隔、双缝到屏的间隔l、单色光的波长、单色光的波长之之间满足间满足dx/l.附：丈量头的构造及运用附：丈量头的构造及运用如图如图1甲所示，丈量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，甲所示，丈量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，分划板会向左右挪动，丈量时，应使分划板中心刻度对齐条纹的中心，分划板会向左右挪动，丈量时，应使分划板中心刻度对齐条纹的中心，如图如图1

2、乙所示，记下此时手轮上的读数乙所示，记下此时手轮上的读数图图1双缝干涉仪，即：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、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、丈量头，另外还有学生电源、导线、刻度尺毛玻璃屏、丈量头，另外还有学生电源、导线、刻度尺1察看双缝干涉图样察看双缝干涉图样(1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上如图将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上如图2所示所示图图2(2)接好光源，翻开开关，使灯丝正常发光接好光源，翻开开关，使灯丝正常发光(3)调理各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏调理各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到

3、达光屏(4)安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝的缝平行，二者间距约缝的缝平行，二者间距约510 cm，这时，可察看白光的干涉条纹，这时，可察看白光的干涉条纹(5)在单缝和光源间放上滤光片，察看单色光的干涉条纹在单缝和光源间放上滤光片，察看单色光的干涉条纹1运用丈量头丈量运用丈量头丈量a1、a2易出现误差这样呵斥了条纹间距易出现误差这样呵斥了条纹间距x的误差的误差2用刻度尺丈量用刻度尺丈量l时，也容易出现误差时，也容易出现误差1实验时应调整光源、单缝、双缝和光屏、丈量头共轴，单缝实验时应调整光源、单缝、双缝和光屏、丈量头

4、共轴，单缝和双缝安装时应竖直且相互平行，遮光筒的轴线要与光具座导轨平和双缝安装时应竖直且相互平行，遮光筒的轴线要与光具座导轨平行假设不共轴或单缝与双缝不平行那么会引起干涉条纹亮度小，不行假设不共轴或单缝与双缝不平行那么会引起干涉条纹亮度小，不明晰，不便于察看和丈量明晰，不便于察看和丈量2分划板上的刻线应与干涉条纹的亮分划板上的刻线应与干涉条纹的亮(暗暗)线平行，否那么会增大线平行，否那么会增大丈量结果的误差丈量结果的误差3双缝、丈量头安装到遮光筒上时要装究竟，使各部件的定位双缝、丈量头安装到遮光筒上时要装究竟，使各部件的定位面严密吻合，否那么影响丈量结果面严密吻合，否那么影响丈量结果题型一对实

5、验原理、步骤、数据丈量的调查题型一对实验原理、步骤、数据丈量的调查例例1现有毛玻璃屏现有毛玻璃屏A、双缝、双缝B、白光光源、白光光源C、单缝、单缝D和透红光的和透红光的滤光片滤光片E等光学元件，要把它们放在以下图所示的光具座上组装成双等光学元件，要把它们放在以下图所示的光具座上组装成双缝干涉安装，用以丈量红光的波长缝干涉安装，用以丈量红光的波长图图3(1)将白光光源将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母陈列顺序应为左至右，表示各光学元件的字母陈列顺序应为C、_、A.(2)本实验的步骤有：本实验的步骤有：取下遮

6、光筒左侧的元件，调理光源高度，使光束能直接沿遮光取下遮光筒左侧的元件，调理光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；筒轴线把屏照亮；按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；于遮光筒的轴线上；用米尺丈量双缝到屏的间隔；用米尺丈量双缝到屏的间隔；用丈量头用丈量头(其读数方法同螺旋测微器其读数方法同螺旋测微器)丈量数条亮纹间的间隔丈量数条亮纹间的间隔在操作步骤时还应留意在操作步骤时还应留意_和和_(3)将丈量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为将丈量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第第

7、1条亮纹，此时手轮上的示数如图条亮纹，此时手轮上的示数如图4所示，然后同方向转动丈量头，所示，然后同方向转动丈量头，使分划板中心刻线与第使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数数_mm.求得相邻亮纹的间距求得相邻亮纹的间距x为为_mm.图图4(4)知双缝间距知双缝间距d为为2.0104 m，测得双缝到屏的间隔，测得双缝到屏的间隔l为为0.700 m，由计算式由计算式_，求得所测红光波长为，求得所测红光波长为_nm.解析解析(1)滤光片滤光片E是从白光中选出单色红光，单缝屏是获取线是从白光中选出单色红光，单缝屏是获取线光源，双缝屏是

8、获得相关光源，最后成像在毛玻璃屏所以陈列顺序光源，双缝屏是获得相关光源，最后成像在毛玻璃屏所以陈列顺序为：为：C、E、D、B、A.(2)在操作步骤时应留意的事项有：放置单缝、双缝时，必需使在操作步骤时应留意的事项有：放置单缝、双缝时，必需使缝平行；单缝、双缝间间隔大约为缝平行；单缝、双缝间间隔大约为510 cm；要保证光源、滤光片、；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上(3)螺旋测微器的读数应该：先读整数刻度，然后看半刻度能否显螺旋测微器的读数应该：先读整数刻度，然后看半刻度能否显露，最后看可动刻度，图乙读数为露，最后看可动刻度，图乙读数为1

9、3.870 mm，图甲读数为，图甲读数为2.320 mm，所以相邻条纹间距所以相邻条纹间距题后反思题后反思双缝干涉是光具有动摇性的有力的实验证据经过对干涉图样的双缝干涉是光具有动摇性的有力的实验证据经过对干涉图样的察看、丈量与有关计算分析，让学生建立结实的波的笼统的概念察看、丈量与有关计算分析，让学生建立结实的波的笼统的概念变式变式11(2021北京高考北京高考)在在实验中，实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图如图5)，并选用缝间距，并选用缝间距d0.20 mm的双缝屏从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的间隔的双缝屏从仪器注明的规格可知，像屏

10、与双缝屏间的间隔L700 mm.然后，接通电源使光源正常任务然后，接通电源使光源正常任务图图5图图6图图7知丈量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有知丈量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度某同窗调分度某同窗调整手轮后，从丈量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图整手轮后，从丈量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图6(a)所示，图所示，图6(a)中的数字是该同窗给各暗纹的编号，此时图中的数字是该同窗给各暗纹的编号，此时图6(b)中游标尺中游标尺上的读数上的读数x11.16 mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图7(a)所示，此时图所示，此

11、时图7(b)中游标尺上的读数中游标尺上的读数x2_mm；利用上述丈量结果，经计算可得两个相邻明纹利用上述丈量结果，经计算可得两个相邻明纹(或暗纹或暗纹)间的间间的间隔隔x_mm；这种色光的波长；这种色光的波长_nm. 答案：答案：15.022.316.61021先后用两种不同的单色光，在一样的条件下用同一双缝干涉先后用两种不同的单色光，在一样的条件下用同一双缝干涉安装做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同，其中间距较大的那安装做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同，其中间距较大的那种单色光比另一种单色光种单色光比另一种单色光()A在真空中的波长较短在真空中的波长较短B在玻璃中传播速度较大在玻璃

12、中传播速度较大C在玻璃中传播时，玻璃的折射率较大在玻璃中传播时，玻璃的折射率较大D其光子的能量较小其光子的能量较小答案：答案：BD2某同窗按实验安装安装好仪器后，察看光的干涉景象，获得某同窗按实验安装安装好仪器后，察看光的干涉景象，获得胜利，假设他在此根底上对仪器的安装做如下改动，仍能使实验胜利胜利，假设他在此根底上对仪器的安装做如下改动，仍能使实验胜利的是的是()A将遮光筒内的光屏，向接近双缝的方向挪动少许，其他不动将遮光筒内的光屏，向接近双缝的方向挪动少许，其他不动B将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动C将单缝向双缝挪动少许，其他不动将单缝向双缝挪动少许

13、，其他不动D将单缝与双缝的位置互换，其他不动将单缝与双缝的位置互换，其他不动答案：答案：ABC3如图如图8所示，在所示，在“用双缝干涉测光的波长实验中，光具座上用双缝干涉测光的波长实验中，光具座上放置的光学元件如以下图所示，那么放置的光学元件如以下图所示，那么图图8(1)以下哪些操作可以增大光屏上相邻两条亮纹之间的间隔以下哪些操作可以增大光屏上相邻两条亮纹之间的间隔()A将红色滤光片改为绿色滤光片将红色滤光片改为绿色滤光片B增大双缝之间的间隔增大双缝之间的间隔C减小和之间的间隔减小和之间的间隔D增大和之间的间隔增大和之间的间隔(2)转动丈量头的手轮，使分划板中心刻线对准第转动丈量头的手轮，使分

14、划板中心刻线对准第1条亮纹中心，条亮纹中心，对应的读数如图对应的读数如图9甲所示为甲所示为x1_mm，继续转动手轮，使分划，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第板中心刻线对准第5条亮纹中心，对应的读数如图条亮纹中心，对应的读数如图9乙所示为乙所示为x2_mm.图图9答案：答案：(1)D(2)2.190(2.1902.193均对均对)7870(7.8697.871均对均对)4在利用双缝干涉测定光波波长时，首先调理光源、滤光片、在利用双缝干涉测定光波波长时，首先调理光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝竖直单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝竖直

15、并且相互平行，当屏上出现了干涉图样后，用丈量头上的游标卡尺去并且相互平行，当屏上出现了干涉图样后，用丈量头上的游标卡尺去丈量，转动手轮，挪动分划板使分划板中心刻线与某条明纹中心对齐丈量，转动手轮，挪动分划板使分划板中心刻线与某条明纹中心对齐时时(如图如图10A所示所示)将此明纹记为将此明纹记为1，图图10然后再转动手轮，分划板中心刻线向右挪动，依次经过然后再转动手轮，分划板中心刻线向右挪动，依次经过2、3明纹，最终与明纹明纹，最终与明纹6中心对齐，分划板中心刻线与明纹中心对齐，分划板中心刻线与明纹1和明纹和明纹6对齐时对齐时游标卡尺示数分别如图中游标卡尺示数分别如图中B、C所示所示(游标卡尺为

16、游标卡尺为10分度分度)，那么图，那么图B对对应的读数为应的读数为_m，图，图C对应的读数为对应的读数为_m用刻度尺量得用刻度尺量得双缝到屏的间隔为双缝到屏的间隔为60.00 cm.由双缝上标示获知双缝间距为由双缝上标示获知双缝间距为0.2 mm，那，那么发生干涉的光波波长为么发生干涉的光波波长为_m.在实验中，假设经粗调后透过丈量头上的目镜察看，看不到明暗在实验中，假设经粗调后透过丈量头上的目镜察看，看不到明暗相间的条纹，只看到一片亮区，呵斥这种情况的最能够的缘由是相间的条纹，只看到一片亮区，呵斥这种情况的最能够的缘由是_.假设粗调后看不到干涉条纹，只看到一片亮区，那么最能够的缘假设粗调后看不到干涉条纹，只看到一片亮区，那么最能够的缘由是单缝与双缝不平行由是单缝与双缝不平行答案：答案：1.941022.841026.00107单缝与双缝不单缝与双缝不平行平行5在在“用双缝干涉测光的波长的实验中，安装如图用双缝干涉测光的波长的实验中，安装如图11所所示双缝间的间隔示双缝间的间隔d3 mm.图图11(1)假设测定红光的波长，应选用假设测定红光的波长，应选用_色的滤光片实验时需色的滤光片实验时需求测定的物理量有：求测定的物理量有：_和和_(2)假设测得双缝与