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,实验,21,用双缝干涉测光的波长,第十四章,内容索引,01,02,必备知识 预案自诊,关键能力 学案突破,03,对应,演练 迁移,应用,必备知识 预案自诊,一、注意事项,1,.,调节双缝干涉仪时,要注意调节光源的高度,使它发出的一束光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条纹的中心对齐,记清此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线和另一条纹的中心对齐,记下此时手轮上的读数,两次读数之差就表示这两个条纹间的距离。,4,.,不要直接测,x,要测几个条纹的间距,计算得,x,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,红色在最外边。,二、误差分析,1,.,双缝到屏的距离,l,的测量存在误差。,2,.,测条纹间距,x,带来的误差如下,:,(1),干涉条纹没有调整到最清晰的程度。,(2),误认为,x,为亮,(,暗,),条纹的宽度。,(3),分划板刻线与干涉条纹不平行,中心刻线没有恰好位于条纹中心。,(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。,关键能力 学案突破,考点一,实验原理与操作,【典例,1,】,(2019,全国卷,),某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。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。回答下列问题,:,(1),若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可,;,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,(2),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,x,则单色光的波长,=,;,(3),某次测量时,选用的双缝的间距为,0,.,300 mm,测得屏与双缝间的距离为,1,.,20 m,第,1,条暗条纹到第,4,条暗条纹之间的距离为,7,.,56 mm,。则所测单色光的波长为,nm(,结果保留,3,位有效数字,),。,规律方法,用双缝干涉测光的波长问题的解决方法,明确双缝干涉条纹间距公式,x=,中各物理量的意义,其中,x,是相邻两条亮条纹,(,或暗条纹,),的中心间距,d,是双缝之间的距离,l,是双缝到屏的距离,为光的波长。,考点二,实验数据处理与误差分析,【典例,2,】,(2020,山东青岛高三一模,),某实验小组在用双缝干涉测光的波长的实验中,将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上,如图甲所示。双缝间距,d=,0,.,20 mm,测得屏与双缝间的距离,L=,500 mm,。然后,接通电源使光源正常工作,:,(1),某同学在测量时,转动手轮,在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准亮条纹,A,的中心,如图乙所示,则游标卡尺的读数为,cm;,然后他继续转动手轮,使分划板中心刻线对准亮条纹,B,的中心,若游标卡尺的读数为,1,.,67 cm,此时主尺上的,cm,刻度与游标尺上某条刻度线对齐,;,入射光的波长,=,m;,(2),若实验中发现条纹太密,可采取的改善办法有,(,写一条即可,),。,答案,(1)1,.,11,3,.,210,-,7,(2),减小双缝间距,d,(,或者增大双缝到干涉屏的距离,L,),规律方法,熟记求解相邻两条亮条纹,(,或暗条纹,),间的距离的公式,x,=,中,各物理量的意义。,a,1,是使分划板的中心刻线对齐某条亮纹的中央时记下的手轮上的读数,将该条纹记为第,1,条亮纹,a,2,是转动手轮,使分划板中心刻线移动至另一条亮纹的中央时记下的手轮上的读数,并将该条纹记为第,n,条亮纹。,对应演练 迁移应用,1,.,(2020,山东济南高三二模,),如图甲所示为双缝干涉实验的装置示意图,现要利用这套装置来测量某种单色光的波长。,甲,(1),装置示意图中有三个电学元件的名称空缺,关于它们的说法正确的是,。,A.,是双缝,是,滤光片,B,.,是双缝,是单,缝,C,.,是单缝,是双缝,(2),用,20,分度的游标卡尺测量双缝间距如图乙所示,双缝,间距,d,=,mm,。,乙,丙,(3),图丙为实验得到的干涉条纹,用测量头测出了第,1,条和第,6,条亮纹中心间的距离为,x,已知双缝到光屏的距离为,l,则所测单色光波长的计算式,为,=,(,用题中所给的字母表示,),。,解析,(1),为获取单色线光源,光源后面要有滤光片、单缝、双缝,则,是滤光片,是单缝,是双缝,故,AB,错误,C,正确。,(2),游标卡尺读数,d=,0,.,2,cm,+,10,.,05,mm,=,2,mm,+,0,.,05,mm,=,2,.,05,mm,2,.,(2020,山东省实验中学高三模拟,),利用如图甲所示装置研究双缝干涉现象,安装好仪器,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。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,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。用米尺测出双缝到屏的距离,L,用测量头测出相邻的两条亮,(,或暗,),纹间的距离,x,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。,甲,(1)(,多选,),关于该实验,下列说法正确的是,(,填正确选项标号,),。,A.,增大单缝到双缝的距离,干涉条纹间距变窄,B.,将蓝色滤光片换成红色滤光片,干涉条纹间距变窄,C.,换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄,D.,去掉滤光片后,将观察到彩色的干涉条纹,(2),实验装置中分划板与螺旋测微器相连,第一次分划板中心刻度线对齐第,1,条亮纹中心,螺旋测微器读数为,1,.,990 mm,转动手轮第二次分划板中心刻度线对齐第,10,条亮纹中心,螺旋测微器的示数如图乙所示。已知双缝的间距为,0,.,5 mm,从双缝到屏,的,乙,距离为,1 m,则图乙中螺旋测微器的示数是,mm,求得相邻亮纹的间距,x,为,mm,所测光波的波长为,m(,波长的结果保留两位有效数字,),。,答案,(1)CD,(2)13,.,870,1,.,320,6,.,610,-,7,
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