新教材高中物理第四章光4实验：用双缝干涉测量光的波长课件新人教版选择性必修第一册

1、4实验：用双缝干涉测量光的波长第四章光学习目标学法指导1了解“双缝干涉测量光的波长”的实验原理和实验器材，进一步理解影响干涉条纹间距的因素2观察干涉图样，加深对干涉图样的认识和理解1通过动手做实验和思考，增强对光的本质的认识2通过实验，学会用光的干涉测定单色光的波长知识导图预习导学 | 新知领悟二、实验原理1相邻明纹(暗纹)间的距离x与入射光波长之间的定量关系推导如图所示，双缝间距d，双缝到屏的距离l.双缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0对屏上与P0距离为x的一点P，两缝与P的距离PS1r1，PS2r2在线段PS2上作PMPS1，则S2Mr2r1，因dl，三角形S1S2M可看作直角三角

2、形有r2r1dsin (令S2S1M)则xltan lsin ，三、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、光屏及测量头其中测量头又包括：分划板、目镜、手轮等)、学生电源、导线、米尺3使光源发光，在光源和单缝之间加红(绿)色滤光片，让通过后的条形光斑恰好落在双缝上，通过遮光筒上的测量头，仔细调节目镜，观察单色光的干涉条纹，撤去滤光片，观察白光的干涉条纹(彩色条纹)4加装滤光片，通过目镜观察单色光的干涉条纹，同时调节手轮，分划板的中心刻线对齐某一条纹的中心，记下手轮的读数，然后继续转动使分划板移动，直到分划板的中心刻线对齐另一条纹中心，记下此时手轮读数和移过分划板中心

3、刻度线的条纹数n.五、误差分析本实验为测量性实验，因此应尽一切办法减少有关测量的误差1双缝到屏的距离l的测量误差因本实验中双缝到屏的距离非常长，l的测量误差不太大，但也应选用毫米刻度尺测量，并用多次测量求平均值的办法减小相对误差2测条纹间距x带来的误差(1)干涉条纹没有调到最清晰的程度(2)分划板刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于条纹中心(3)测量多条亮条纹间距时读数不准确多维课堂 | 素养初培实验操作过程及仪器读数精练1在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图所示)：(2)测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图所示，其示数为_mm.【答案】(1)A(2)1.970【解析】(1)放上

4、单缝和双缝后，由于发生干涉现象没法调节光源的高度，A错误(2)按读数规则，读出示数为1.5 mm47.00.01 mm1.970 mm.变式1如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为：光源、_、_、_、遮光筒、光屏对于某种单色光，为增大相邻亮纹(暗纹)间的距离，可采取_或_的方法【答案】滤光片单缝屏双缝屏增大双缝屏到光屏的距离减小双缝屏两缝间的距离实验数据处理精练2利用双缝干涉测定单色光波长，某同学在做该实验时，第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时(图甲)，游标卡尺的示数如图丙所示，第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时(图乙)，游标卡尺的示数如图丁所示，已知双缝

5、间距为0.5 mm，从双缝到屏的距离为1 m，则图丙游标卡尺的示数为_ mm.图丁游标卡尺的示数为_ mm.在实验中，所测单色光的波长为_ m在本实验中如果在双缝上各有一个红色和绿色滤光片，那么在光屏上将_(填“能”或“不能”)看到明暗相间的条纹【答案】11.416.86.75107不能变式2现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组成双缝干涉装置，用以测量红光的波长(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_、A.(2)本实验的步骤有：取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度

6、，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；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于遮光筒的轴线上；用米尺测量双缝到屏的距离；用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离在操作步骤时还应注意单缝、双缝应_且_(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示然后同方向转动测量头，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数为_mm，求得相邻亮纹的间距x_mm.(4)已知双缝间距d为2.0104m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，由计算式_，求得所测红光波长为_nm.课堂小练 | 素养达成1(2021届

7、宜昌名校期末)用图甲所示装置测量某单色光的波长时，所得图样如图乙所示，调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹A的中心，测量头卡尺的示数为11.4 mm，移动手轮使分划板中心刻线对准另一条亮条纹B的中心，测量头卡尺的示数为15.2 mm.已知双缝挡板与光屏间距为0.4 m，双缝相距0.1 mm，则所测单色光的波长为()【答案】C2(2021届北京模拟)如图甲所示，利用激光器发射出的激光照射到双缝上，在双缝后面的光屏上能呈现出明、暗相间的干涉条纹若实验中仅改变某一个实验条件、而其他条件均不变的情况下，得到的干涉图样分别如图乙和丙所示对于这两次实验，下列说法中正确的是()A由于选用的激光器不同，乙

8、图对应的激光的频率较高B双缝到光屏的距离L不同，乙图对应的L较大C双缝的间距不同，乙图对应的间距较大D激光器到双缝的距离不同，乙图对应的距离较大【答案】B3如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各装置的名称依次是下列选项中的()Aa单缝、b滤光片、c双缝、d光屏Ba滤光片、b单缝、c双缝、d光屏Ca单缝、b双缝、c滤光片、d光屏Da滤光片、b双缝、c单缝、d光屏【答案】B【解析】为了获取单色的线光源，光源后面是滤光片、单缝，然后通过双缝在光屏上产生干涉图样，则后面是双缝、遮光筒和光屏B正确，A、C、D错误4(2021届北京联考)用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，在光屏上能观察到清晰的干涉条纹关于该实