高中物理复习实验二十一用双缝干涉测量光的波长课件

实验二十一用双缝干涉测量光的波长

必备知识·自主落实

注意事项(1)双缝干涉仪是比较精密的实验仪器，要轻拿轻放，不要随便拆分遮光筒、测量头等元件．(2)安装时，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，并使单缝、双缝平行且竖直．(3)光源使用线状长丝灯泡，调节时使之与单缝平行且靠近．(4)实验中会出现屏上的光很弱的情况，主要是灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致；干涉条纹是否清晰与单缝和双缝是否平行有关系．误差分析(1)双缝到屏的距离l的测量存在误差．(2)测条纹间距Δx带来的误差如下：①干涉条纹没有调整到最清晰的程度．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测量多条亮条纹间的距离时读数不准确，此间距中的条纹数未数清．关键能力·分层突破考点一教材原型实验例1在实验室用双缝干涉测光的波长，实验装置如图所示(1)双缝、光屏、单缝，依次是图中的________(填图中的字母)．DFC解析：(1)双缝干涉测光的波长的实验中，设备依次摆放的位置从左到右依次是光源、滤光片、单缝、双缝、滤光筒、光屏，双缝、光屏、单缝，依次是图中的D、F、C；(2)①图是实验得到的红光双缝干涉图样照片，根据该图可判断双缝干涉的亮条纹间距________(填“相等”或“不相等”)．(3)在某次测量中，观察分划板中心线与亮条纹P中心对齐时的情形，如图②所示．然后转动测量头手轮，当分划板中心线与亮条纹Q中心对齐时，目镜中观察到的图应为③图中的________．相等A解析：(2)①图可判断双缝干涉的亮条纹间距相等；(3)转动测量头手轮，当分划板中心线与亮条纹Q中心对齐时，目镜中观察到的图应为③图中的A；(4)已知单缝与光屏间距L1，双缝与光屏间距L2，单缝与双缝间距为d1，双缝间距d2，图①中分划板中心线与亮条纹P中心对齐时手轮读数为x1，与亮条纹Q中心对齐时手轮读数为x2(x2>x1)，则实验测得该光的波长的表达式为______________．

例2[2024·湖南常德一中校考模拟预测]某同学利用如图1所示装置测量某种单色光波长．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干涉条纹．回答下列问题：(1)关于本实验下列说法正确的是________；A．若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因为光源、单缝、双缝与遮光筒不共轴所致B．A处为单缝、B处为双缝、滤光片在A和B之间C．A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间D．若想增加从目镜中观察到的条纹个数，可以换用间距更小的双缝AC

(2)某次测量时，选用的双缝的间距为0.4mm，测得屏与双缝间的距离为0.5m，用某种单色光实验得到的干涉条纹如图2所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺的读数也如图2中所示，则A位置对应的读数为_______mm.B位置对应的读数为15.6mm，则所测单色光的波长约为________nm(结果保留整数部分)；10.9624

(3)若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，如图3所示，在这种情况测量相邻条纹间距Δx，则波长λ的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)实际值．大于

考点二探索创新实验例3[2024·吉林统考模拟预测]某实验小组使用图甲的装置测量某红色激光的波长．用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝间的宽度d＝0.2mm.激光经过双缝后投射到光屏中的条纹如图乙所示，由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离x＝________mm.通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离L＝2.0m，则该激光的波长λ＝________m．如果用紫色激光重新实验，相邻亮纹间距会________(选填“变大”“变小”或“不变”)．65.06.50×10－7变小

例4寒假期间小明利用图甲所示的物品，测量了某型号刀片的厚度．实验过程如下：(1)点燃蜡烛，用蜡烛火焰把玻璃片的一面熏黑；(2)并齐捏紧两片刀片，在玻璃片的熏黑面划出两条平直划痕；(3)如图乙所示，将激光光源和玻璃片固定在桌上，并将作为光屏的白纸固定在距离足够远的墙上．(4)打开激光光源，调整光源的高度并使激光沿水平方向射出，恰好能垂直入射在两划痕上．(5)观察白纸上的干涉条纹如图丙所示．用刻度尺测出a、b两点间的距离为________cm，则两相邻暗纹中心之间的距离Δy＝________cm.(6)测得玻璃片到