实验：用双缝干涉测量光的波长-课件

精品课件高中物理选择性必修1第四章光新人教版

实验：用双缝干涉测量光的波长特级教师优秀课件精选精品高中物理选择性必修1第四章光新人教版实验：用双缝干1

了解“用双缝干涉测量光的波长”的实验原理，知道影响干

涉条纹宽度的因素

教学目标经历用双缝干涉测量光的波长的实验过程，加深对双缝

反射图样的认识和理解，养成合作意识

了解“用双缝干涉测量光的波长”的实验原理，知道影响干

涉相邻亮条纹中心间距公式的推导及应用

相邻亮条纹中心间距公式的推导及应用

教学重点教学难点利用双缝干涉测量光的波长利用双缝干涉测量光的波长相邻亮条纹中心间距公式的推导及应用

相邻亮条纹中心间距公式用同样的实验装置观察双缝干涉条纹，红光与蓝光条纹间距会

一样宽吗？出现亮条纹和暗条纹的条件亮条纹

暗条纹（n=0，1，2，3…）（n=0，1，2，3…）条纹间距一定不一样宽

条纹间距的定量公式是怎样的？用同样的实验装置观察双缝干涉条纹，红光与蓝光条纹间距会

一样知道条纹间距的计算公式

知道白光的干涉条纹是彩色的知道两缝间距离越小、缝到屏的距离越大、光波的波长越大，条纹的宽度就越大知道干涉条纹是等间距、明暗相间的干涉条纹的间距知道条纹间距的计算公式

知道白光的干涉条纹是彩色的知道两缝现在我们来研究与O点距离为x的P点的情况。如图所示，设双缝的距离为d，到屏的距离为l，且l≫d，的距离相等。相邻亮条纹间距公式的理论推导O到现在我们来研究与O点距离为x的P点的情况。如图所示，设双缝的从图可知两式相减，可得相邻亮条纹间距公式的理论推导从图可知两式相减，可得相邻亮条纹间距公式的理论推导相邻亮条纹间距公式的理论推导若P处为亮条纹，则解得：相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距：相邻亮条纹间距公式的理论推导相邻亮条纹间距公式的理论推导若P处为亮条纹，则解得：相邻两亮与两缝之间的距离d相比，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略。由于两缝之间的距离d远远小

于缝到屏的距离l

相邻亮条纹间距公式的理论推导与两缝之间的距离d相比，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略。由于两根据三角函数的关系，有又因为当两列波的路程差为波长的

整数倍时才会出现亮条纹，即：相邻亮条纹间距公式的理论推导根据三角函数的关系，有又因为当两列波的路程差为波长的

整数倍即，亮条纹中心的位置为：相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是：相邻亮条纹间距公式的理论推导即，亮条纹中心的位置为：相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是：相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距：故可利用此关系测量光的波长相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距：故可利用此关系测量光的波长了解利用干涉测波长的原理

知道仪器共线、单缝与双缝平行知道各光学原件的顺序了解利用干涉测波长的步骤实验：测定光波的波长了解利用干涉测波长的原理

知道仪器共线、单缝与双缝平行知道各①观察白光及单色光的双缝干涉图样实验目的①观察白光及单色光的双缝干涉图样实验目的可测已知只需测出相邻两亮（或暗）条纹中心间距实验原理可测已知只需测出相邻两亮（或暗）条纹中心间距实验原理相邻两亮（或暗）条纹中心间距的测量测量时先转动测量头，让分划板中心刻线

与干涉条纹平行，然后转动手轮，使分划

板向左（或向右）移动至分划板的中心刻

线与条纹的中心对齐。

记下此时读数，再转动手轮，用同样的方

法测出n个亮条纹间的距离a，则可求出相

邻两亮条纹间的距离测量头由分划板、目镜、手轮等构成实验原理相邻两亮（或暗）条纹中心间距的测量测量时先转动测量头，让分划包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及测量头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a.将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。b.使灯丝正常发光。调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。实验步骤——观察双缝干涉图样a.将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。b.使灯丝正c.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5cm～10cm，这时，可观察白光的干涉条纹。实验步骤——观察双缝干涉图样c.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d.在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。实验步骤——观察双缝干涉图样d.在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。实验步骤a.安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹。实验步骤——测定单色光的波长a.安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹。实验步骤——测定则相邻两条亮条纹或暗条纹之间的距离为待测的光波波长为c.用刻度尺测量双缝到光屏间距离d.重复测量、计算，求出波长的平均值。e.换用不同滤光片，重复实验。实验步骤——测定单色光的波长则相邻两条亮条纹或暗条纹之间的距离为待测的光波波长为c.用刻实验步骤的反思滤光片有什么作用？滤光片的作用是产生单色光测量头如何读数？与螺旋测微器读数方式相同，先读固定刻度，注意半刻度线是否露出，然后读可动刻度。实验步骤的反思滤光片有什么作用？滤光片的作用是产生单色光测量实验步骤的反思单缝、双缝、光源、滤光片、遮光筒、毛玻璃屏等元件放置顺序如何？光具座上依次放置光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏。实验步骤的反思单缝、双缝、光源、滤光片、遮光筒、毛玻璃屏等元实验步骤的反思如何解释白光产生的干涉图样？从双缝射出的两列光波中，各种色光都能形成明暗相间的条纹，各种色光都在中央条纹处形成亮条纹，中央亮条纹为白色条纹；

两侧条纹间距与各色光的波长成正比，即红光的亮条纹间距宽度最大，紫光的亮条纹间距宽度最小，即除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合，这样便形成了彩色干涉条纹。实验步骤的反思如何解释白光产生的干涉图样？从双缝射出的两列光掌握光波波长的数据的测量与处理方法

知道n个条纹的处理方法掌握螺旋测微器、游标卡尺、刻度尺的测量方法，有效数字测定光波波长的数据处理掌握光波波长的数据的测量与处理方法

知道n个条纹的处理方法掌数据处理③换用不同颜色的滤光片，观察干涉图样的异同，并求出相应的

波长。数据处理③换用不同颜色的滤光片，观察干涉图样的异同，并求出相注意事项a.放置单缝和双缝时，必须使缝平行。b.要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上。c.测量头的中心刻线要对着亮(或暗)条纹的中心。e.照在像屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致，干涉条纹不清晰一般是因为单缝与双缝不平行。注意事项a.放置单缝和双缝时，必须使缝平行。b.要保证光源、误差分析1.测双缝到屏的距离l带来的误差，可通过选用毫米刻度尺，进行多次测量求平均值的办法减小误差。①干涉条纹没有调到最清晰的程度。③测量多条亮条纹间距离时读数不准确。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。误差分析1.测双缝到屏的距离l带来的误差，可通过选用毫米刻度问题与练习用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样，双缝之间的距离是0.2mm，用的

是绿色滤光片，在毛玻璃屏上可以看到绿色干涉条纹。（1）毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直还是平行？（2）如果把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离如何

变化？（3）把绿色滤光片换为红色，相邻两个亮条纹中心的距离增大了。这说明哪

种色光的波长较长？（4）如果改用间距为0.3mm的双缝，相邻两个亮条纹中心的距离会有什么

变化？（5）如果用灯泡与双缝间的单缝向双缝移近，相邻两亮条纹中心的距离是否

变化？平行距离变大红色光波长更长距离变小不变化问题与练习用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样，双缝之间的距问题与练习通过测多个亮条纹宽度求平均值可减少实验误差问题与练习通过测多个亮条纹宽度求平均值可减少实验误差问题与练习用双缝干涉测量光的波长的实验中，已知两缝间的距离为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

出，第1个亮条纹到第10个亮条纹的中心间距为22.78mm，求这

种单色光的波长。根据题目可知问题与练习问题与练习用双缝干涉测量光的波长的实验中，已知两缝间的距离为精品课件高中物理选择性必修1第四章光新人教版

实验：用双缝干涉测量光的波长特级教师优秀课件精选精品高中物理选择性必修1第四章光新人教版实验：用双缝干33

了解“用双缝干涉测量光的波长”的实验原理，知道影响干

涉条纹宽度的因素

教学目标经历用双缝干涉测量光的波长的实验过程，加深对双缝

反射图样的认识和理解，养成合作意识

了解“用双缝干涉测量光的波长”的实验原理，知道影响干

涉相邻亮条纹中心间距公式的推导及应用

相邻亮条纹中心间距公式的推导及应用

教学重点教学难点利用双缝干涉测量光的波长利用双缝干涉测量光的波长相邻亮条纹中心间距公式的推导及应用

相邻亮条纹中心间距公式用同样的实验装置观察双缝干涉条纹，红光与蓝光条纹间距会

一样宽吗？出现亮条纹和暗条纹的条件亮条纹

暗条纹（n=0，1，2，3…）（n=0，1，2，3…）条纹间距一定不一样宽

条纹间距的定量公式是怎样的？用同样的实验装置观察双缝干涉条纹，红光与蓝光条纹间距会

一样知道条纹间距的计算公式

知道白光的干涉条纹是彩色的知道两缝间距离越小、缝到屏的距离越大、光波的波长越大，条纹的宽度就越大知道干涉条纹是等间距、明暗相间的干涉条纹的间距知道条纹间距的计算公式

知道白光的干涉条纹是彩色的知道两缝现在我们来研究与O点距离为x的P点的情况。如图所示，设双缝的距离为d，到屏的距离为l，且l≫d，的距离相等。相邻亮条纹间距公式的理论推导O到现在我们来研究与O点距离为x的P点的情况。如图所示，设双缝的从图可知两式相减，可得相邻亮条纹间距公式的理论推导从图可知两式相减，可得相邻亮条纹间距公式的理论推导相邻亮条纹间距公式的理论推导若P处为亮条纹，则解得：相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距：相邻亮条纹间距公式的理论推导相邻亮条纹间距公式的理论推导若P处为亮条纹，则解得：相邻两亮与两缝之间的距离d相比，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略。由于两缝之间的距离d远远小

于缝到屏的距离l

相邻亮条纹间距公式的理论推导与两缝之间的距离d相比，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略。由于两根据三角函数的关系，有又因为当两列波的路程差为波长的

整数倍时才会出现亮条纹，即：相邻亮条纹间距公式的理论推导根据三角函数的关系，有又因为当两列波的路程差为波长的

整数倍即，亮条纹中心的位置为：相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是：相邻亮条纹间距公式的理论推导即，亮条纹中心的位置为：相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是：相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距：故可利用此关系测量光的波长相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距：故可利用此关系测量光的波长了解利用干涉测波长的原理

知道仪器共线、单缝与双缝平行知道各光学原件的顺序了解利用干涉测波长的步骤实验：测定光波的波长了解利用干涉测波长的原理

知道仪器共线、单缝与双缝平行知道各①观察白光及单色光的双缝干涉图样实验目的①观察白光及单色光的双缝干涉图样实验目的可测已知只需测出相邻两亮（或暗）条纹中心间距实验原理可测已知只需测出相邻两亮（或暗）条纹中心间距实验原理相邻两亮（或暗）条纹中心间距的测量测量时先转动测量头，让分划板中心刻线

与干涉条纹平行，然后转动手轮，使分划

板向左（或向右）移动至分划板的中心刻

线与条纹的中心对齐。

记下此时读数，再转动手轮，用同样的方

法测出n个亮条纹间的距离a，则可求出相

邻两亮条纹间的距离测量头由分划板、目镜、手轮等构成实验原理相邻两亮（或暗）条纹中心间距的测量测量时先转动测量头，让分划包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及测量头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a.将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。b.使灯丝正常发光。调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。实验步骤——观察双缝干涉图样a.将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。b.使灯丝正c.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5cm～10cm，这时，可观察白光的干涉条纹。实验步骤——观察双缝干涉图样c.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d.在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。实验步骤——观察双缝干涉图样d.在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。实验步骤a.安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹。实验步骤——测定单色光的波长a.安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹。实验步骤——测定则相邻两条亮条纹或暗条纹之间的距离为待测的光波波长为c.用刻度尺测量双缝到光屏间距离d.重复测量、计算，求出波长的平均值。e.换用不同滤光片，重复实验。实验步骤——测定单色光的波长则相邻两条亮条纹或暗条纹之间的距离为待测的光波波长为c.用刻实验步骤的反思滤光片有什么作用？滤光片的作用是产生单色光测量头如何读数？与螺旋测微器读数方式相同，先读固定刻度，注意半刻度线是否露出，然后读可动刻度。实验步骤的反思滤光片有什么作用？滤光片的作用是产生单色光测量实验步骤的反思单缝、双缝、光源、滤光片、遮光筒、毛玻璃屏等元件放置顺序如何？光具座上依次放置光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏。实验步骤的反思单缝、双缝、光源、滤光片、遮光筒、毛玻璃屏等元实验步骤的反思如何解释白光产生的干涉图样？从双缝射出的两列光波中，各种色光都能形成明暗相间的条纹，各种色光都在中央条纹处形成亮条纹，中央亮条纹为白色条纹；

两侧条纹间距与各色光的波长成正比，即红光的亮条纹间距宽度最大，紫光的亮条纹间距宽度最小，即除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合，这样便形成了彩色干涉条纹。实验步骤的反思如何解释白光产生的干涉图样？从双缝射出的两列光掌握光波波长的数据的测量与处理方法

知道n个条纹的处理方法掌握螺旋测微器、游标卡尺、刻度尺的测量方法，有效数字测定光波波长的数据处理掌握光波波长的数据的测量与处理方法

知道n个条纹的处理方法掌数据处理③换用不同颜色的滤光片，观察干涉图样的异同，并求出相应的

波长。数据处理③换用不同颜色的滤光片，观察干涉图样的异同，并求出相注意事项a.放置单缝和双缝时，必须使缝平行。b.要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上。c.测量头的中心刻线要对着亮(或暗)条纹的中心。e.照在像屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致，干涉条纹不清晰一般是因为单缝与双缝不平行。注意事项a.放置单缝和双缝时，必须使缝平行。b.要保