新教材高中物理第四章光第4节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

第四章

光第4节

实验：用双缝干涉测量光的波长课标解读课标要求素养要求1.掌握用双缝干涉测量光的波长的实验原理。2.会用双缝干涉实验测量光的波长。1.科学探究：通过进行“用双缝干涉测量光的波长”实验，加深对双缝干涉图样的认识和理解。2.科学态度与责任：认识物理实验和数学工具在物理发展过程中的作用。一、实验目的1.用双缝干涉实验装置测量光的波长。2.学习测量微小距离的方法。二、实验器材光具座、双缝干涉仪（由光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及测量头组成）、学生电源。

甲

乙探究点一

实验原理与实验器材例如图，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：①光源、②、③、④、⑤遮光筒、⑥毛玻璃屏。（1）②、③、④三个光学元件依次为____（填正确答案的标号）；A.滤光片、单缝、双缝 B.单缝、滤光片、双缝C.单缝、双缝、滤光片 D.滤光片、双缝、单缝A[解析]为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝，故A正确。（2）如果实验时将红光滤光片换为绿光滤光片，则相邻亮条纹（暗条纹）间的距离_______（填“变大”或“变小”）。变小

易错提醒本实验中的器材排序是一个考查的重点，光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、屏，在光具座上可从左向右排，也可以从右向左排，但任何两个元件之间的排序不能颠倒，尤其是滤光片和单缝之间，要注意这一点。1.（多选）某同学在做双缝干涉实验时，安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于(

)A.光束的中央轴线与遮光筒不一致，相差较大B.滤光片、单缝、双缝的中心在同一高度C.单缝与双缝不平行D.光源发出的光太强AC[解析]安装实验器材时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒的轴线上，单缝与双缝要互相平行才能使实验成功。2.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用如图所示装置测量红光的波长：

红色滤色片（写滤光片也对）

（2）下列操作正确的是______。A.先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头B.接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压C.观察到条纹比较模糊，可以调节拨杆进行调整D.测量条纹间距时，目镜分划板中心刻度线与亮纹边缘重合ABC[解析]根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验操作步骤可知，安装器材的过程中，先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再安装单缝、双缝以及装上测量头，故A正确；若要小灯泡正常发光，则接通电源前把输出电压调到小灯泡的额定电压，故B正确；观察到条纹比较模糊，可能是单缝与双缝不平行，可以调节拨杆进行调整，故C正确；测量条纹间距时，目镜分划板中心刻度线与亮纹的中心重合，故D错误。（3）下列图示中条纹间距表示正确的是____。

[解析]干涉条纹的间距为两个相邻的亮条纹（或暗条纹）的中心之间的距离，故图C是正确的，图A、B、D错误。探究点二

仪器使用与数据处理

0.5101.4850.325

650

0.39.5

（1）若测定红光的波长，应选用_____色的滤光片。实验时需要测定的物理量有：__________________和__________________________。红

1.（多选）如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置示意图，图中①是光源，②是滤光片，③是单缝，④是双缝，⑤是光屏。下列操作能增大光屏上相邻两条亮条纹之间距离的是(

)BC

原因见解析在实验中，若经粗调后透过测量头上的目镜观察，看到明暗相间的条纹很暗，造成这种情况的一种可能原因是_____________。

0.25

（2）另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置做了一下改动后，在光屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加。以下改动可能实现这个效果的是____。A.仅将滤光片移至单缝和双缝之间B.仅将单缝向远离双缝的方向移动少许C.仅将单缝与双缝的位置互换D.仅将红色的滤光片换成绿色的滤光片D5.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。（1）以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察实验现象后，总结出以下几点：A.灯丝和单缝及双缝必须平行放置B.干涉条纹与双缝垂直C.干涉条纹疏密程度与双缝间距离有关D.干涉条纹间距与光的波长有关以上几点正确的是_______。ACD

大于

11.115.60.75

（3）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将_______（填“变大”“不变”或“变小”)。变小

7.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，请按照题目要求回答下列问题。（1）如图1所示，甲、乙都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是_____。图1甲[解析]光的干涉条纹是等间距的，故题图1中的干涉图样是甲。（2）将下表中的光学元件放在图2所示的光具座上组装成“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置，并用此装置测量红光的波长。图2元件代号元件名称光屏双缝白光光源单缝透红光的滤光片

111.10

图3

（2）本实验的步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；②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；③用米尺测量双缝到屏的距离；