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试卷第=page99页,共=sectionpages99页试卷第=page11页,共=sectionpages33页实验:用双缝干涉测量光的波长【学习目标】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。3.通过实验,学会用光的干涉测定单色光的波长。【学习重难点】1.观察干涉图样,加深对干涉图样的认识和理解。2.通过实验,学会用光的干涉测定单色光的波长。【学习过程】一、知识回顾1.产生稳定的干涉条纹的条件:__________________________。2.(1)半波长的偶数倍时出现_____条纹;(2)半波长的奇数倍时出现_____条纹。3.同样条件的双缝实验,用不同的色光得到的相邻亮(暗)条纹间的宽度_____。关系式:_______________4.单色光干涉条纹的特点是__________的,__________的。二、新课学习(一)实验原理1.实验原理式:_______________。2.公式中各物理量的含义是:l:__________________________。d:__________________________。λ:__________________________。Δx:_________________________。(二)实验装置1.认识实验仪器:写出仪器中各部分的名称2.实验仪器的调节:①光源、透镜、遮光筒等应该__________。调节方法:调节光源和透镜的高度,让两者和遮光筒等高。在未安装单缝和双缝时,能从遮光筒的另一端看到光源。②双缝应该__________放置。③单缝、双缝的放置方向应__________。调节方法:可以通过拨杆来调节单缝的放置方向。3.观察白光的干涉图样:(1)看不到图样或图样较暗。原因:______________________________。(2)干涉条纹是斜的。原因:______________________________。(3)条纹不清晰。原因:______________________________。4.观察红光和蓝光的干涉图样:红光双缝间距0.18mm红光双缝间距0.36mm蓝光双缝间距0.36mm(三)物理量的测量1.??的测量测量方式:双缝到屏的距离??可以用__________测出。2.????的测量测量头:测量??个亮条纹间的距离??,则:∆??__________。注意在测量n个亮条纹的距离时,要朝____________________旋转测量头。最后用公式求出光的波长:λ=(四)拓展:其他的测量方法1.__________2.__________3.__________4.__________5.__________【课堂练习】一、单选题1.“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置如图甲所示,某同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时,发现分划板的中心刻线与亮条纹未对齐,如图乙所示。下列操作中可使中心刻线与亮条纹对齐的是()A.仅转动透镜 B.仅转动双缝 C.仅转动手轮 D.仅转动测量头2.下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是()A.单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源B.用红光和绿光分别做双缝干涉实验(λ红>λ绿),绿光干涉图样的条纹间距比红光大C.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源D.在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生3.如图所示是一双缝干涉实验装置的示意图,其中S为单缝,S1、S2为双缝,P为光屏.实验时用白光从左边照射单缝S,可在光屏P上观察到彩色的干涉条纹.现在S1、S2的左边分别加上红色和蓝色滤光片,则在光屏P上可观察到()A.红光和蓝光两套干涉条纹B.红、蓝相间的条纹C.两种色光相叠加,但不出现干涉条纹D.屏的上部为红光,下部为蓝光,不发生叠加4.如图甲所示为双缝干涉的实验装置,光源发出的光经滤光片,然后通过单缝和双缝,在光屏上出现明暗相间的条纹如图乙所示,屏上P、P1、P2处依次排列着明条纹,Q1、Q2处出现暗条纹,P到S1、S2的距离相等。若遮光筒内装满水,其它条件不变,则光屏上()A.不再出现明暗相间的条纹 B.P处可能出现暗条纹C.P1处一定为明条纹 D.明暗相间的条纹间距变小5.如图所示为一双缝干涉实验的装置图,其中光源为白炽灯泡,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清晰的干涉条纹。关于该实验,下列说法正确的是()A.若取下滤光片,光屏上将出现彩色的干涉条纹B.将单缝向右平移一小段距离,光屏上相邻两条亮条纹中心的距离减小C.将双缝间的距离增大,光屏上相邻两条暗条纹中心的距离增大D.将红色滤光片换成绿色滤光片,光屏上相邻两条暗条纹中心的距离增大二、实验题6.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,装置如图所示。双缝间的距离d=3mm。若测定红光的波长,选用红色的滤光片,实验中测得双缝与屏之间的距离为0.70m,通过测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板前进或后退0.500mm)观察第1条亮条纹的读数为0.004mm;观察第5条亮条纹的位置如图所示,其读数为___________mm。则可求出相邻条纹间距=___________mm,红光的波长=___________m(计算结果保留三位有效数字)。7.某同学在用如图所示实验装置测量光的波长的实验中,已知双缝间的间距为0.3mm,以某种单色光照射双缝时,在离双缝1.2m远的屏上,用测量头测量条纹间的宽度:先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐,将该亮条纹定为第1条亮条纹,此时手轮上的示数x1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条亮条纹中心对齐,此时手轮上的示数x6如图乙所示为15.375mm。(1)x1=________mm,相邻亮条纹间的宽度为________mm(结果保留3位小数)。(2)根据以上实验,测得光的波长是________m(结果保留2位有效数字)。(3)该双缝干涉实验中,下列说法正确的是()A.减小双缝间的距离,干涉条纹间的距离减小B.增大双缝到屏的距离,干涉条纹间的距离增大C.增大单缝到双缝的距离,干涉条纹间的距离增大D.将绿光换为紫光,干涉条纹间的距离增大8.用双缝干涉测量光的波长实验装置如图甲所示,将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上。(1)某同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时,发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐,如图乙所示。若要使两者对齐,该同学应如何调节____________。A.仅左右转动透镜B.仅旋转单缝C.仅旋转双缝D.仅旋转测量头(2)该同学正确操作后,在目镜中看到如图丙a所示的干涉条纹,A条纹中心线对应的测量头标尺如图丙b所示,其读数是____________mm;B条纹中心线对应的测量头标尺读数为13.460mm,则相邻两亮条纹的间距是____________mm(结果保留四位有效数字)。(3)已知上述装置中双缝的间距是0.30mm、双缝和光屏之间的距离是900mm,则单色光的波长为____________m(结果保留三位有效数字)。9.小组同学利用双缝干涉原理来测定光的波长。实验中取双缝间距,双缝到光屏间距离,用某种单色光照射双缝得到干涉图样如图乙所示,分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别如图丙、丁所示,则游标卡尺的读数分别为___________、___________,该单色光的波长为___________m(计算结果保留三位有效数字)。10.在“用双缝干涉测光的波长”实验中,已知双缝间距d=0.20mm,像屏与双缝屏间距L=700mm。(1)图中的a、b、c三个位置对应的器材为___________A.a是滤光片,b是单缝,c是双缝B.a是单缝,b是滤光片,c是双缝C.a是双缝,b是滤光片,c是单缝(2)已知测量头是50分格的游标卡尺。某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,像屏上出现的干涉条纹如图a所示,其中数字是该同学给各亮纹的编号,此时图b中游标尺上的读数x1=11.16mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图c所示,此时图d中游标尺上的读数x2=____________mm;(3)利用题目中的已知量和上述测量结果,可计算出这种色光的波长=__________nm。11.(1)现用如图所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。①在组装仪器时单缝和双缝应该相互______放置。(选填“垂直”或“平行”);②已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,并将该亮纹定为第1条亮纹,此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm;接着再同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,此时测量头上游标卡尺的示数如图所示,则读数为______mm。已知双缝间距d=2.00×10-4m,测得双缝到毛玻璃屏的距离L=0.800m,所测光的波长λ=______nm。(保留3位有效数字);③为减小误差,该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离∆x,而是先测量n个条纹的间距再求出∆x。下列实验采用了类似方法的有______。A.《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量B.《探究弹簧弹力与形变量的关系》的实验中弹簧的形变量的测量C.《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量D.《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量10/10参考答案:1.D2.C3.C4.D5.A6.
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