实验 用双缝干涉测光的波长

2013年物理新课标高考总复习

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(对应学生用书 P228) 一、实验目的 了解光波产生稳定的干涉现象的条件；观察双缝干涉图样；测定单 色光的波长. 二、实验原理 L d 据双缝干涉中条纹间距 Δx= λ 得，波长 λ= · Δx.已知双缝间距 d, d L 再测出双缝到屏的距离 L 和条纹间距 Δx,就可以求得光波的波长.

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RJ版 ·物理三、实验器材

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实验装置采用双缝干涉仪，它由各部分光学元件在光具座上组 成，如图所示，各部分元件包括光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、 光屏及光具座.

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RJ版 ·物理四、实验步骤

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(1)将光源和遮光筒安在光具座上，调整光源的位置，使光源发出 的光能平行地进入遮光筒并照亮光屏. (2)放置单缝和双缝，使缝相互平行，调整各部件的间距，观察白光 的双缝干涉图样. (3)在光源和单缝间放置滤光片， 使单一颜色的光通过后观察单色光 的双缝干涉图样. (4)用米尺测出双缝到光屏的距离 L, 用测量头测出相邻的两条亮(或 暗)条纹间的距离 Δx. d (5)利用表达式 λ= Δx,求单色光的波长. L (6)换用不同颜色的滤光片，观察干涉图样的异同，并求出相应的波 长.

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(对应学生用书P228) 要点 实验操作注意事项 1.安装器材时，要使光源、单缝、双缝的中心位于遮光筒的轴线

上.2.双缝和单缝要平行，双缝到光屏的距离应相等. 3.在增强光的强度时，应让一段直灯丝正对单缝.

4.测双缝到光屏的距离L时，应用刻度尺测量多次取平均值.

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5.测量条纹间距 Δx 时，分划板的刻线始终以条纹中央为准.应该 用测量头测出 n 条亮(暗)条纹间的距离 a, 则相邻两亮(暗)条纹间的距离 a Δx= . n-1 6.在读取测量头上的数据时，不能转动测量头，否则会引起干涉条 纹的移动而使读数无效. 7.比较不同色光的干涉条纹的宽窄时，可将两块不同颜色的滤光片 上下并列放在单缝和双缝之间，使得进入遮光筒的上、下两部分是不同 颜色的光，在屏上就能同时看到上下两种不同色光的干涉条纹，可以直 接比较条纹的宽窄.

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在“用双缝干涉测光的波长”实验中： (1)实验装置采用双缝干涉仪，它由各部分光学元件在光具座上组 成，现准备了下列仪器：A.光源，B.双缝片，C.单缝片，D.滤光片，E. 毛玻璃(其中双缝片和光屏连在遮光筒上). 把以上仪器安装在光具座上时，正确的排列顺序是__________.

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(2)关于本实验，正确的说法是(

A.实验时应调节

各器件共轴，并且单缝和双缝的缝应相互平行 B.观察到的白光的干涉图样是：在视场中可以看到彩色的干涉 条纹，中央为一条白亮的零级干涉条纹；彩色条纹的排列，以零级亮条 纹为中心左右对称，在第一级亮条纹中紫色在最外侧 C.看到白光的干涉条纹后，在单缝前面放上红色或绿色滤光片， 即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹，且红条纹的间距比绿条纹的 间距大

D.测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数

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(1)双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确顺序为：光

源、滤光片、单缝、双缝、光屏，或把它们全部倒过来，因此，答案为 ADCBE 或 EBCDA. (2)实验时应使光源、单缝、双缝的中心位于遮光筒的轴线上，且使 单缝与双缝平行，A 正确.白光的干涉图样是彩色条纹，中央为白色亮 l 纹，在第一级亮条纹中红色在最外侧，B 错.由 Δx= λ 得红条纹的间 d 距大于绿条纹间距，C 正确.由于亮暗条纹间的界线模糊，为了减少误 差，应使分划板的中心刻线对齐条纹中心再读数，D 正确.[答案] (1)ADCBE 或 EBCDA (2)ACD

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(对应学生用书P228) 题型 实验原理、步骤及数据的处理

现有毛玻璃屏 A、双缝 B、白光光源 C、单缝 D 和透红光的滤光片 E 等光学元件， 要把它们放在下图所示的光具座上组装成双缝干涉装置， 用以测量红光的波长.

(1)将白光光源 C 放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由 左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为 C、__________、A.

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RJ版 ·物理(2)本实验的步骤有：

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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； ④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离. 在操作步骤②时还应注意___________________________________

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(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为 使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时右图乙中手轮上的 示数__________mm,求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm. 由计算式λ=__________,求得所测红光波长为__________nm.

第1条亮纹，此时手轮上的示数如右图甲所示.然后同方向转动测量头，

(4)已知双缝间距d为2.0×10-4 m,测得双缝到屏的距离l为0.700 m,

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(1)滤光片 E 是从白光中选出单色红光，单缝屏是获取

线光源，双缝屏是获得相干

光源，最后成像在毛玻璃屏.所以排列顺序 为：C、E、D、B、A. (2)在操作步骤②时应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必须使缝 平行； 单缝、双缝间距离大约为 5~10 cm;要保证光源、滤光片、单缝、 双缝和光屏的中心在同一轴线上. (3)螺旋测微器的读数应该： 先读整数刻度， 然后看半刻度是否露出， 最后看可动刻度，图乙读数为 13.870 mm,图甲读数为 2.320 mm,所以 13.870-2.320 相邻条纹间距 Δx= mm=2.310 mm. 5 l dΔx (4)由条纹间距离公式 Δx= λ 得：λ= , 代入数值得： λ=6.6×10 d l-7

m=6.6×102 nm.

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RJ版 ·物理[答案] (1)E、D、B

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(2)放置单缝、 双缝时， 必须使缝平行； 单缝、 双缝间距离大约为 5~ 10 cm;要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上 (3)13.870 dΔx (4) l 2.310

6.6×102

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(对应学生用书 P229) 1.如下图所示，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________ …… 此处隐藏：1687字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……