【课件】实验：用双峰干涉测量光的波长（人教版2019选择性必修第一册）

复习回顾1.干涉条件：频率相同、振动情况相同的光（相干光）2.明暗条件明纹暗纹3.条纹间距：意义：λ--照射光的波长、d--双缝间距、l--屏到双缝间距离。半波的偶数倍，出现亮条纹；半波的奇数倍，出现暗条纹；光是一种波，怎样测出光的波长呢？4.4实验：用双缝干涉测量光的波长选择性必修第一册

第四章

光一、实验目的（1）观测单色光的双缝干涉图样（2）用双缝干涉图样测定单色光的波长二、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）纹间的距离∆x与双缝间的距离d、双缝到屏的距离L、单色光的波长λ之间满足：

实验原理式

三、实验装置透镜的作用是使射向单缝的光更集中测量头单缝双缝三、实验器材

测量头分两种，一种是用游标卡尺进行测量，一种是螺旋测微器进行测量，在移动测量的过程中，十字线始终处于观察视野中的中心位置。三、实验器材分划板中心刻线四、物理量的测量1.双缝到屏的距离l

：

可以用刻度尺测出。滤光片l测量头x1第1个x2第5个四、物理量的测量

转动手轮条纹间的距离x实验：用双缝干涉测量光的波长五、实验步骤1.

将光源、遮光筒、毛玻璃屏等依次安放在光具座上。滤光片2.接好光源，打开开关，使灯丝正常发光。3.调节光源的高度和角度，使光源灯丝发出的光能沿着遮光筒的轴线到达光屏。4.

安装单缝和双缝，使单缝与双缝相互平行，二者间距约5～10cm，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上。5.在单缝和光源间放上滤光片，就可以观察到单色光的双缝干涉图样。分别改变滤光片的颜色和双缝的距离，观察干涉条纹的变化。测量头6.安装滤光片和测量头，调节至通过目镜可清晰观察到干涉条纹。五、实验步骤7.用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l(

双缝间距离d

是已知的)。8.转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某条亮条纹的中心，记下手轮上的读数x1

；转动手轮，使分划板中心刻线对齐另一亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数x2

；并记下两次测量时移过的亮条纹数n。则相邻亮纹间距为：9.换用不同颜色的滤光片和改变双缝间的距离，重复上述(1)～(3)步骤，观察干涉条纹间距的变化，并求出相应的波长。六、数据处理双缝干涉（红光）dlx1x2aλd1=l1l1l2d2=l1l1l2

红光的条纹间距最大，紫光的最小。①红光的波长最长，紫光的波长最短②波长越长，频率越小，波长越短，频率越大③光的颜色由频率决定七、误差分析(1)l的测量误差:本实验中双缝到光屏的距离较长,l的测量误差不太大,但也应选用毫米刻度尺测量.并用多次测量求出平均值的办法减小实验误差.

(2)测量条纹间距Δx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.活动：如何减小l的测量误差？活动：如何减小相邻两条亮条纹间的距离Δx的测量误差？七、误差分析提示：因双缝到屏的距离较长，应选用刻度尺测量l，并用多次测量求平均值的办法减小误差。

八、注意事项1.放置单缝和双缝时，必须使缝平行.2.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.3.测量头的中心刻线要对应着亮（或暗）纹的中心.4.要多测几个亮纹（或暗纹）中心间的距离，再求∆x.5.调节的基本依据是：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.游标卡尺10/20/50分度10分度20分度50分度10分度游标卡尺主尺012340主尺读数：4mm游标尺读数：3×1/10mm=0.3mm（2）读数规则物体长度=游标“0”刻度之前的整毫米刻度+对齐格数×精确度

（0.1mm、0.05mm、0.02mm）(1/10mm、1/20mm、1/50mm)读数：4.3mm（游标卡尺不估读!）cm读数练习二、螺旋测微器1.基本结构螺旋测微器（又叫千分尺）是精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几厘米。螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm，因此旋转每个小分度，相当于测微螺杆前进或后退0.5/50=0.01mm。可见，可动刻度每一小分度表示0.01mm，所以螺旋测微器可准确到0.01mm。由于还能再估读一位，可读到毫米的千分位。005045①由固定刻度上读整毫米数；②由可动刻度读格数,并估读,再乘以0.01mm；③待测长度为两者之和。3.螺旋测微器的读数读数＝固定刻度＋可动刻度×精度0.01mm注意单位和半刻度是否漏出要估读，不要单位固定刻度读数：6.5mm可动刻度读数：22.6×0.01mm=0.226mm读数：6.726mm【课堂训练】例：某同学用螺旋测微器测量一个圆柱导体的直径，测得读数如图所示，则该圆柱导体的直径d是多少。固定刻度读数：3mm可动刻度读数：27.5×0.01mm=0.275mm

读数=3.275mm【课堂练习】例2.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，选用红色滤光片和间距为0.20mm的双缝，双缝与屏的距离为600mm.某同学正确操作后，在目镜中看到如图5甲所示的干涉条纹，换成紫色滤光片正确操作后，使测量头分划板中心刻线与第k级暗条纹中心对齐，在目镜中观测到的是图乙中的（填字母），此时测量头的读数为25.70mm.沿同一方向继续移动测量头使分划板中心刻线与第k+5级暗条纹中心对齐，此时测量头标尺如图丙所示，其读数是

mm，紫