版高三物理一轮复习实验双缝干涉测光的波长大纲版省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

试验十九双缝干涉测光波长1共34页1/34基础知识2共34页2/34(一)试验目标:经过本试验,我们能够了解光波产生稳定干涉现象条件,观察白光及单色光双缝干涉图样,并测定单色光波长.(二)试验装置及器材:试验装置采取双缝干涉仪,它由各部分光学元件在光具座上组成,如图所表示.

3共34页3/344共34页4/34(三)试验原理:

依据公式λ=可计算波长.双缝间距离d是已知,双缝到屏距离l能够用米尺测出,相邻两条亮(暗)纹间距离Δx用测量头(如图所表示)测出5共34页5/34(四)试验步骤:1.测量时,应使分划板中心刻线对齐条纹中心(如图所表示),记下此时手轮上读数.6共34页6/342.转动测量头,使分划板中心刻线对齐另一条纹中心,记下此时手轮上读数.3.两次读数之差就表示这两条条纹间距离.4.测出n条亮(暗)纹间距离a,则相邻两条亮(暗)纹间距离Δx=a/(n-1)换用不一样颜色滤光片,观察干涉条纹间距离有什么改变,并求出对应波长.7共34页7/348共34页8/34解题技法9共34页9/34一､ 试验注意事项

技法讲解

为了减小试验测量偶然误差,测条纹间距Δx时,用测量头测出n条亮(暗)纹间距离a,求出相邻两条明(暗)纹间距离Δx=.测量方法以下:如图所表示,转动测量头上手轮把分划板上中心刻线对准视场左边某一条亮(暗)纹中心,记下此时手轮上读数x0(有些干涉仪上是游标卡尺读数),然后再转动手轮,把分划板向右移动,使中心刻线对齐第n条亮纹中心,记下此时手轮上读数xb,则有:

a=xb-x0,Δx=10共34页10/3411共34页11/34典例剖析【例1】用某种单色光做双缝干涉试验时,已知双缝间距离d=0.20mm,双缝到毛玻璃屏间距离为L=75.0cm,如图(a)所表示,试验时先转动如图(b)所表示测量头上手轮,使与卡尺游标相连分划线对准如图(c)所表示第1条明条纹,此时卡尺主尺和游标位置如图(e)所表示,则游标尺上读数x1=________________mm,然后再转动,直到对准第5条明条纹,如图(d)所表示,此时卡尺主尺和游标位置如图(f)所表示,则游标卡尺上读数x2=________________mm,由以上已知数据和测量数据,则该单色光波长是________________mm.12共34页12/3413共34页13/34[答案]0.29.66.3×10-414共34页14/34二､ 试验装置怎样调整技法讲解“用双缝干涉测光波长”试验中,试验装置调整是做好试验前提条件,所以要仔细调整.详细做法是:(1)试验时应调整光源､单缝､双缝和光屏､目镜或测量头共轴,单缝和双缝安装时应呈竖直方向且相互平行,遮光筒轴线要与光具座导轨平行,若不共轴或单缝与双缝不平行则会引发干涉条纹亮度小､不清楚,不便观察和测量.15共34页15/34(2)分划板上刻线应与干涉条纹亮(暗)线平行,不然会增大测量结果误差.(3)双缝､测量头及接长管安装到遮光筒上时要装到底,使各部件定位面紧密吻合.不然影响测量结果.16共34页16/34典例剖析【例2】在“用双缝干涉测光波长”试验中(1)某同学以线状白炽灯为光源,对试验装置进行调整并观察了试验现象后,总结出以下几点:a.灯丝与单缝和双缝必须平行放置b.干涉条纹与双缝垂直c.干涉条纹疏密程度与单缝宽度相关d.干涉条纹间距与光波长相关以上几点中,你认为正确是________________;a、d17共34页17/34

(2)假如测量头中分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上,如图所表示,则在这种情况下来测量干涉条纹间距Δx时,测量值________________试验值.(填“大于”“小于”或“等于”)大于18共34页18/34

[解析](1)为了取得清楚干涉条纹,a正确.由干涉现象可知干涉条纹与双缝平行,b错误.干涉条纹疏密程度与光波长λ,双缝到屏距离L,双缝间距d相关,c错d正确.

(2)若中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上,测n条亮纹间距离就会比真实值偏大,条纹间距Δx=就会偏大.19共34页19/34随堂·训练20共34页20/341.在双缝干涉试验中,设单缝宽度为h,双缝距离为d,双缝与屏距离为l,当采取以下四组数据中哪一组时,可在光屏上观察到清楚可辨干涉条纹()A.h=1cm,d=0.1mm,l=1mB.h=1mm,d=0.1mm,l=10cmC.h=1mm,d=10cm,l=1mD.h=1mm,d=0.1mm,l=1m21共34页21/34解析:在双缝干涉试验中,要得到清楚干涉条纹,由Δx=λ可知,必须满足单缝宽度和双缝之间距离都很小,双缝到屏距离足够大,故正确选项为D.答案:D22共34页22/342.分别用红光和紫光在同一装置上进行双缝干涉试验,在屏上得到相邻明条纹间距离分别为Δx1和Δx2,则()A.Δx1<Δx2B.Δx1>Δx2C.若双缝间距离d减小,而其它条件保持不变,则Δx1增加D.若双缝间距离d减小,而其它条件保持不变,则Δx1不变23共34页23/34解析:在双缝干涉试验中,相邻两条明条纹之间距离

Δx=λ,∵λ红>λ绿,∴Δx1>Δx2,

故B选项正确,A选项错误.

又由Δx=λ可知,在l、λ一定条件下,d越小Δx越大,故C选项正确,D选项错误.答案:BC24共34页24/343.用单色光做双缝干涉试验时,在屏上观察到明､暗相间干涉条纹,假如用波长不一样单色光分别照射到同一双缝时,则观察到条纹间距是()A.波长大单色光相邻干涉条纹间距离较大B.波长小单色光相邻干涉条纹间距离较大C.相邻两条明条纹间距离大小与单色光波长无关D.由同一单色光形成同一干涉图样上,相邻明条纹(或暗条纹)之间距离是相等答案:AD25共34页25/344.在双缝干涉试验中,用黄色光得到一个干涉图样.若要使干涉条纹间距变宽,能够采取方法是()A.换用绿色滤光片B.换用红色滤光片C.使光源发出光更强一些D.使光屏向双缝靠近一些E.使双缝间距离变小些答案:BE26共34页26/345.用双缝干涉测光波长试验装置如图所表示,已知单缝与双缝间距离L1=100mm,双缝与屏距离L2=700mm,双缝间距d=0.25mm,用测量头来测量亮纹中心距离,测量头由分划板､目镜､手轮等组成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板中心刻线对准亮纹中心(如图所表示),记下此时手轮上读数,转动测量头,使分划板中心刻度线对准另一条亮纹中心,记下此时手轮上读数.27共34页27/3428共34页28/34

(1)若试验过程中分划板中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹中心时,手轮上读数如图(甲)和(乙)所表示,则对准第1条时读数x1=________mm,对准第4条时读数x2=________mm;

(2)写出计算波长λ表示式为________(用符号表示),计算值λ=________nm.2.1907.868

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29共34页29/3430共34页30/34点评:本题综合考查学生对试验原理应用和试验数据处理能力.注意手轮读数方法和对λ=表示式中各物理量了解,学会依据提供信息建立物理量间联络.31共34页31/346.如图所表示,在“用双缝干涉测光波长”试验中,光具座上放置光学元件依次为①________________､②滤光片､③________________､④________________､⑤遮光筒､⑥光屏.对于某种单色光,为减小相邻亮纹(暗纹)间距离,可采取__________________或____________________方法.光源单缝双缝增大双缝间距离减小双缝到屏距离32共34页32/347.如图所表示,某同学在做“用双缝干涉测光波长”试验时,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(图1),游标卡尺示数如图(3)所表示,第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时(