高三物理一轮复习 第十三章 光学 实验三 用双缝干涉测光的波长课件

基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 要点研析突破例 题 (2015 湖 北 八 校 第 三 次 联 考 )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 如 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)本 实 验 的 实 验 步 骤 有 ： 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 ； 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 ； 要点研析突破 用 米 尺 测 量 双 缝 到 屏 的 距 离 ； 用 测 量 头 (其 读 数 方 法 同 螺 旋 测 微 器 )测 量 数 条 亮 纹 问 的 距 离 在 操 作 步 骤 时 还 应 注 意_和 _ (2)将 测 量 头 的 分 划 板 中 心 刻 线 与 某 条 亮 纹 中 心 对 齐 ， 将 该 亮 纹 定 为第 1条 亮 纹 ， 此 时 手 轮 上 的 示 数 如 图 (a)所 示 然 后 同 方 向 转 动 测 量头 ， 使 分 划 板 中 心 刻 线 与 第 6条 亮 纹 中 心 对 齐 ， 记 下 此 时 图 (b)中 手轮 上 的 示 数 为 _mm， 求 得 相 邻 亮 纹 的 间 距 x _mm. (3)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， 由 计 算 式 _， 求 得 所 测 红 光 的 波 长 为 _ nm.解 析 ： (1)在 操 作 步 骤 时 还 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.(2)图 (b)读 数 为 x2 13.5 mm 37.0 0.01 mm 13.870 mm， 图 (a)读 数 为 x1 2.0 mm 32.0 0.01 mm 2.320 mm所 以 相 邻 亮 纹 间 距 x 310 mm(3)由 条 纹 间 距 离 公 式 x (l/d)得 ， 代 入 数 值 得 6.6 10 7 m 6.6 102 nm答 案 ： (1)见 解 析 ( 2)13.870 2. 310 (3) 6.6 102(或 660) 要点研析突破感 悟 提 升 ： 分 划 板 刻 线 能 否 对 齐 干 涉 条 纹 ， 对 测 量 结 果 影 响 很 大 ，由 于 明 暗 条 纹 的 单 线 不 很 清 晰 ， 测 量 时 应 对 齐 干 涉 明 (或 暗 )条 纹 的中 心 方 法 如 下 ： 把 明 (或 暗 )条 纹 嵌 在 分 划 板 两 根 短 刻 线 之 间 ， 使条 纹 的 两 边 缘 与 短 刻 线 的 距 离 相 等 ， 这 时 ， 中 心 刻 线 就 对 齐 在 条 纹的 中 心 为 减 小 测 量 误 差 ， x 1及 x2的 读 数 应 重 复 测 几 次 ， 取 其 平 均值 要点研析突破在用双缝干涉测光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题.（1）如图所示，甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是_. 要点研析突破（2）将下表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长.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，各光学元件的排列顺序应为_.(填写元件代号)(3)已知该装置中双缝间距d0.50 mm，双缝到光屏的距离l0.50 m，在光屏上得到的干涉图样如图a所示，分划板在图中A位置时游标卡尺如图b所示，则其示数为_ mm；在B位置时游标卡尺如图c所示.由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为_ m. 要点研析突破解析：(1)光的干涉条纹是等间距的，故题图中的干涉条纹是图甲.(2)根据实验原理可知，图丙中的光具座上自左向右放置的光学元件依次为白光光源、透红光的滤光片、单缝、双缝、光屏，故答案为EDBA.(3)由图b可知，A位置所对应的条纹位置为x1111 m m20.05 m m111.10 m m，由图c可知，B位置所对应的条纹位置为x2115 m m120.05 m m115.60 m m，故条纹间距x 0.64 m m，将其代入x ，解得 x0.500.500.6410-6 m6.410-7 m .答案：(1)甲 (2)EDBA (3)111.106.410 -77 12 xx dL Ld 1 (2015 全 国 新 课 标 卷 )在 双 缝 干 涉 实 验 中 ， 分 别 用 红 色 和 绿 色 的 激 光 照 射 同一 双 缝 ， 在 双 缝 后 的 屏 幕 上 ， 红 光 的 干 涉 条 纹 间 距 x1与 绿 光 的 干 涉 条 纹 间 距 x2相 比 ， x1_x2 (填 “ ” “ ” 或 “ ” ) 若 实 验 中 红 光 的 波 长 为 630 nm，双 缝 到 屏 幕 的 距 离 为 1.00 m， 测 得 第 1条 到 第 6条 亮 条 纹 中 心 间 的 距 离 为 10.5 mm，则 双 缝 之 间 的 距 离 为 _mm.解 析 ： 双 缝 干 涉 条 纹 宽 度 x ， 因 为 红 光 波 长 长 ， 故 x1x2； 其 中 x1 10.5/5 mm 2.1 mm， l 1 10 3 mm， 6.30 10 4 mm， 带 入 解 得 d 0.300 mm.答 案 ： 0.300失 分 警 示 ： 第 二 空 算 错 条 纹 数 ， 误 以 为 是 6x1. 速效提升训练2.在 “ 用 双 缝 干 涉 测 光 的 波 长 ” 实 验 中 (实 验 装 置 如 下 图 )： 下 列 说 法 哪 一 个 是 错 误 的 _ (填 选 项 前 的 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 干 涉 亮 纹 位 置 时 ， 应 使 测 微 目 镜 分 划 板 中 心 刻 线 与 该 亮 纹 的 中 心 对齐 C 为 了 减 少 测 量 误 差 ， 可 用 测 微 目 镜 测 出 n条 亮 纹 间 的 距 离 a， 求 出 相 邻 两 条 亮纹 间 距 x a/(n 1) 测 量 某 亮 纹 位 置 时 ， 手 轮 上 的 示 数 如 图 ， 其 示 数 为 _mm.解 析 ： 在 不 放 置 单 缝 和 双 缝 时 才 能 根 据 光 屏 上 光 斑 的 形 状 来 判 定 光 束 是 否 沿 遮光 筒 的 轴 线 传 播 ， 故 A项 错 误 ； 因 条 纹 宽 度 是 指 相 邻 亮 纹 中 心 或 相 邻 暗 纹 中 心 之间 的 距 离 ， 故 B项 正 确 ； 微 小 量 累 积 法 可 有 效 减 小 测 量 中 的 偶 然 误 差 ， 故 C项 正确 手 轮 上 固 定 刻 度 读 数 为 1.5 mm， 可 动 刻 度 读 数 为 47.0 0.01 mm， 故 测 量 结 果 为 1.5 mm 47.0 0.01 mm 1.970 mm.答 案 ： A 1.970 3 用 双 缝 干 涉 测 光 的 波 长 ， 实 验 中 采 用 双 缝 干 涉 仪 ， 它 包 括 以 下 元 件 ：A 白 炽 灯 B 单 缝 片 C 光 屏D 双 缝 E 遮 光 筒 F 滤 光 片(其 中 双 缝 和 光 屏 连 在 遮 光 筒 上 )(1)正 确 调 节 装 置 后 ， 在 屏 上 观 察 到 红 光 干 涉 条 纹 ， 用 测 量 头 测 出 10条 红 亮 条 纹 间的 距 离 为 a； 改 用 绿 色 滤 光 片 ， 其 他 条 件 不 变 ， 用 测 量 头 测 出 10条 绿 亮 条 纹 间 的距 离 为 b， 则 一 定 有 a_b(填 “ 大 于 ” 、 “ 小 于 ” 或 “ 等 于 ” )(2)在 双 缝 干 涉 实 验 中 ， 滤 光 片 的 作 用 是 _， 单 缝 的 作 用 是_， 双 缝 的 作 用 是 _ 解 析 ： 由 于 红 光 的 波 长 大 于 绿 光 的 波 长 ， 根 据 x 可 知 ， 红 色 光的 干 涉 条 纹 间 距 大 于 绿 色 光 的 干 涉 条 纹 间 距 ， 因 此 ab.(2)各 元 件 的 作 用 为 ： 滤 光 片 的 作 用 是 获 得 单 色 光 ， 单 缝 的 作 用 是形 成 线 光 源 ， 双 缝 的 作 用 是 形 成 相 干 光 源 答 案 ： (1)大 于 (2)获 得 单 色 光 形 成 线 光 源 形 成 相 干 光 源 速效提升训练 速效提升训练 速效提升训练