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4/4实验十七用双缝干涉测量光的波长考情调研命题特征用双缝干涉测量光的波长实验在新高考卷中出现的频次相对较少,其中在2021年6月浙江选考和2022年海南卷中有考查,近几年考查热度稍有降低,但本实验在以前几年,每年都有涉及。在备考2025年高考中还要引起重视1.考装置:仪器的调节与组装。2.考读数:螺旋测微器或游标卡尺的读数。3.考计算:计算波长的大小某实验小组利用如图所示装置测量某种单色光的波长。【实验原理】(1)单色光通过单缝后,经双缝产生稳定的干涉图样,若相邻两条亮(暗)条纹间距为Δx、双缝间距为d、双缝到屏的距离为l,则单色光波长λ满足λ=。【实验步骤】(2)实验时,先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。(3)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可(填选项前字母)。A.将单缝向双缝靠近 B.将屏向靠近双缝的方向移动C.将屏向远离双缝的方向移动 D.使用间距更小的双缝(4)关于实验操作,下列说法错误的是(填选项前字母)。A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝B.测量某条亮条纹位置时,应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐C.为了减少测量误差,可测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两亮条纹间距Δx=a【数据处理】(5)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx',则单色光的波长λ=。(6)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300mm,测得屏与双缝间的距离为1.20m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm,则所测单色光的波长为nm(结果保留3位有效数字)。

【误差分析】(7)下列实验操作可能使波长的测量结果偏大的是(填选项前字母)。A.双缝间距d的测量值偏小B.相邻亮条纹间距Δx的测量值偏大C.双缝到屏之间的距离l的测量值偏大听课记录1.数据处理(1)条纹间距的计算:转动测量头的手轮,分划板中心刻线在第1条亮条纹中央时读数为a1,在第n条亮条纹中央时读数为a2,则Δx=a2(2)根据条纹间距与波长的关系Δx=ldλ,得λ=dlΔx,其中d为双缝间距,2.误差分析(1)双缝到光屏的距离l的测量存在误差。(2)测条纹间距Δx带来的误差。①干涉条纹没有调整到最清晰的程度。②误认为Δx为亮条纹的宽度。③分划板中心刻线与干涉条纹不平行,中心刻线没有恰好位于亮条纹中心。④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。3.注意事项(1)调节双缝干涉仪时,要注意调整光源的高度,使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。(2)放置单缝和双缝时,缝要相互平行,中心大致位于遮光筒的轴线上。(3)调节测量头时,应使分划板中心刻线和亮条纹的中心对齐,记下此时手轮上的读数,转动手轮,使分划板中心刻线和另一亮条纹的中心对齐,记下此时手轮上的读数,两次读数之差就表示这两条亮条纹间的距离。(4)不要直接测Δx,要测多条亮条纹的间距再计算得到Δx,这样可以减小误差。(5)白光的干涉观察到的是彩色条纹,其中白色在中央,红色在最外层。(2024·辽宁沈阳一模)利用双缝干涉测定光的波长的实验中,双缝间距d=0.4mm,双缝到光屏间的距离l=0.5m,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。正确操作后,该组同学用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示,分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出。(1)分划板在图中A、B位置时由游标卡尺读数求得相邻两条纹间距Δx=mm。(2)该单色光的波长λ=m。【典例】(2024·甘肃天水校考)某实验小组使用如图甲所示的装置测量某激光的波长。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=0.36mm。激光经过双缝后投射到光屏中的条纹如图乙所示。(1)由刻度尺读出A、B两亮纹中心间的距离x=mm。(2)通过激光测距仪测量出双缝到光屏间的距离L=3.6m,已知λd=ΔxL(Δx为相邻两亮条纹间的距离),则该激光的波长λ=m。(结果保留(3)如果在同样装置和参数下用绿色激光重新实验(绿光波长在505~566nm之间),相邻亮纹中心间距会(选填“变大”“变小”或“不变”)。三步稳解题(1)分析实验目的:测量激光的波长。(2)确定实验原理:求出相邻两条亮(暗)条纹间的距离,利用λd=Δ(3)制定数据处理方案:根据刻度尺的读数求Δx,利用λd=ΔxL求波长,听课记录洛埃德(H.Lloyd)在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置。如图所示,从单缝S发出的光,一部分入射到平面镜后反射到屏上,另一部分直接投射到屏上,在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是S'。(1)通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹,这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝,相当于另一个“缝”;(2)实验表明,光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时,在入射角接近90°时,反射光与入射光相比,相位有π的变化,即半波损失。如果把光屏移动到和平面镜接触,接触点P处是(选填“亮条纹”或“暗条纹”);(3)实验

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