第四节实验：用双缝干涉测量光的波长

人教版新课标第十三章《光》第四节《实验：用双缝干涉测量光的波长》

第四节 实验： 实验：用双缝干涉测量光的波长

安陆市第一高级中学

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一、实验目的： 实验目的：

1、了解光波产生稳定的干涉现象的条件； 了解光波产生稳定的干涉现象的条件； 观察双缝干涉图样的特点； 2、观察双缝干涉图样的特点； 测定单色光的波长。 3、测定单色光的波长。

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二 实验原理如下图所示,与两缝之间的距离d相比,每个狭缝都很窄, 如下图所示,与两缝之间的距离d相比,每个狭缝都很窄, 宽度可以忽略,两缝S 宽度可以忽略,两缝S1 S2的连线的中垂线与屏的交点 双缝到屏的距离OP 为P0,双缝到屏的距离OP0=L.

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单色光通过单缝后，经双缝产生稳定干涉图样， 单色光通过单缝后，经双缝产生稳定干涉图样， 图中相邻两条亮纹间距△ 图中相邻两条亮纹间距△x、双缝间距d、双缝到 满足： 屏的距离L、单色光的波长λ满足：L x = λ d d λ = x L

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三、实验器材双缝干涉仪、米尺、测量头. 双缝干涉仪、米尺、测量头.

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四、实验步骤1.观察双缝干涉图样. 观察双缝干涉图样. (1)如下图所示 把直径约10 cm、长约1 m的遮光 如下图所示， (1)如下图所示，把直径约10 cm、长约1 m的遮光 双缝 筒水平放在光具座上，筒的一端装有_______ _______, 筒水平放在光具座上，筒的一端装有_______,另 一端装有毛玻璃屏； 一端装有毛玻璃屏； (2)取下双缝，打开光源，调节光源的高度，使它 (2)取下双缝，打开光源，调节光源的高度， 取下双缝 发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮； 发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮；

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(3)放好单缝和双缝，单缝和双缝间距离约为5 (3)放好单缝和双缝，单缝和双缝间距离约为5 cm 放好单缝和双缝 cm,使缝相互平行， ~10 cm,使缝相互平行，中心大致位于遮光筒的 双缝干涉图样 轴线上，这时在屏上就会看到白光_____________ 轴线上，这时在屏上就会看到白光_____________ ; (4)在单缝和光源间放上滤光片 在单缝和光源间放上滤光片， (4)在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的双 缝干涉图样； 缝干涉图样；

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2.测定单色光的波长 (1)使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央 使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央， (1)使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记 读数a1 下手轮上的________ 转动测量头， ________, 下手轮上的________,转动测量头，使分划板 中心刻线移动； 中心刻线移动；记下移动的条纹数n和移动后 读数a2 手轮上的_________ _________, 手轮上的_________,a1和a2之差即n条亮纹的 间距. 间距.

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(2)用刻度尺测量双缝到光屏间 距离L (2)用刻度尺测量双缝到光屏间 距离L (双缝间 是已知的) 的距

离d是已知的). 平均值 (3)重复测量 计算，求出波长的_______ 重复测量、 (3)重复测量、计算，求出波长的_______ (4)换用不同滤光片 重复实验， 换用不同滤光片， (4)换用不同滤光片，重复实验，测量其他单色光 的波长. 的波长.

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第1条 读数： 读数：X1X 2 X1 x = 6

第7条读数： 读数：X2

d λ = x L

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五 实验误差分析及处理方法1.L的测量误差 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 本实验中双缝到光屏的距离较长,l的测量误差不 ,l 太大,但也应选用毫米刻度尺测量.并用多次测 太大,但也应选用毫米刻度尺测量. 量求出平均值的办法减小实验误差. 量求出平均值的办法减小实验误差.

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2.测量条纹间距Δx带来的误差. 2.测量条纹间距Δx带来的误差. 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. (1)干涉条纹没有调到最清晰的程度. 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 (2)分划板刻线与干涉条纹不平行, 分划板刻线与干涉条纹不平行 恰好位于条纹中心. 恰好位于条纹中心. (3)测量多条亮条纹间距时读数不准确. (3)测量多条亮条纹间距时读数不准确. 测量多条亮条纹间距时读数不准确

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六、注意事项1.实验时应调整光源、单缝、双缝和光屏、测量 实验时应调整光源、单缝、双缝和光屏、 头共轴， 头共轴，单缝和双缝安装时应竖直且相互平行 遮光筒的轴线要与光具座导轨平行. ,遮光筒的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起干涉条纹亮度 不清晰，不便于观察和测量. 小，不清晰，不便于观察和测量.

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2.分划板上的刻线应与干涉条纹的亮(暗)线平行 分划板上的刻线应与干涉条纹的亮( 否则会增大测量结果的误差. ,否则会增大测量结果的误差. 双缝、测量头安装到遮光筒上时要装到底， 3.双缝、测量头安装到遮光筒上时要装到底， 使各部件的定位面紧密吻合， 使各部件的定位面紧密吻合，否则影响测量结 果. 双缝干涉演示仪的测量头有两种， 4.双缝干涉演示仪的测量头有两种，一种相当 于螺旋测微器，一种相当于游标卡尺， 于螺旋测微器，一种相当于游标卡尺，具体应 用时要加以区别. 用时要加以区别.

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课堂练习1、在杨氏双缝干涉实验中，如果( B D ) 在杨氏双缝干涉实验中，如果( 用白光作为光源, (A)用白光作为光源, 屏上将呈现黑白相间的条纹 用红光作为光源, (B)用红光作为光源, 屏上将呈现红黑相间的条纹 用红光照射一条狭缝， (C)用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝 ，屏上将呈现彩色条纹 用

紫光作为光源， 遮住其中一条狭缝， ( D ) 用紫光作为光源 ， 遮住其中一条狭缝 ， 屏上 将呈现间距不等的条纹

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2、在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,装置如 用双缝干涉测光的波长”的实验中, 下图所示.双缝间的距离d=3 下图所示.双缝间的距离d=3 mm.

红 (1)若测定红光的波长,应选用___________色的滤光片. (1)若测定红光的波长,应选用___________色的滤光片. 若测定红光的波长 ___________色的滤光片 双缝到屏的距离L 双缝到屏的距离L 实验时需要测定的物理量有:__________________和 实验时需要测定的物理量有:__________________和 :__________________ 条 …… 此处隐藏：1691字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……