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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,第十一章光电磁波,(,加试,),实验,18,测定玻璃的折射率,(,同时练习使用测量头,),第一页，编辑于星期六：二点 二十九分。,考试标准,知识内容,必考要求,加试要求,实验,18,：用双缝干涉测量光的波长,(,同时练习使用测量头,),第二页，编辑于星期六：二点 二十九分。,加试实验自清,加试题型突破,内容索引,第三页，编辑于星期六：二点 二十九分。,加试实验自,清,第四页，编辑于星期六：二点 二十九分。,第五页，编辑于星期六：二点 二十九分。,1.,实验原理,如实验原理图甲所示，光源发出的光，经过滤光片后变成单色光，再经过单缝,S,时发生衍射，这时单缝,S,相当于一个单色光源，衍射光波同时到达双缝,S,1,和,S,2,之后，,S,1,、,S,2,双缝相当于两个步调完全一致的单色相干光源，相邻两条亮,(,暗,),条纹间的距离,x,与入射光波长,，双缝,S,1,、,S,2,间距离,d,及,双,缝,与屏的距离,l,有关，其关系式为：,x,_,，,因此,，只要测出,x,、,d,、,l,即可测出波长,.,基本实验要求,1,答案,第六页，编辑于星期六：二点 二十九分。,两,条相邻亮,(,暗,),条纹间的距离,x,用测量头测出,.,测量头由分划板、目镜、手轮等构成,.,如实验原理图乙所示,.,第七页，编辑于星期六：二点 二十九分。,2.,实验器材,双缝干涉仪，即：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头，另外还有学生电源、导线、刻度尺,.,3.,实验步骤,(1),观察双缝干涉图样,将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如实验原理图丁所示,.,第八页，编辑于星期六：二点 二十九分。,接好光源，打开开关，使灯丝正常发光,.,调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能,沿,到达,光屏,.,安装单缝和双缝，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上，使单缝与双缝平行，二者间距约为,5,10 cm.,在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹,.,答案,遮光筒,轴线,第九页，编辑于星期六：二点 二十九分。,(2),测定单色光的波长,安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹,.,使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上的读数，将该条纹记为第,1,条亮条纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数，将该条纹记为第,n,条亮条纹，,测,出,n,个亮条纹间的距离,a,，则相邻两亮条纹间距,x,_,.,用刻度尺测量双缝到光屏间距离,l,(,d,是已知的,).,重复测量、计算，求出波长的平均值,.,答案,第十页，编辑于星期六：二点 二十九分。,规律方法总结,2,1.,数据处理,(1),条纹间距的计算：移动测量头的手轮，分划板中央刻线在第,1,条亮条纹中央时读数为,a,1,，在第,n,条亮条纹中央时读数为,a,n,，则,x,_,.,(2),根据条纹间距与波长的关系,x,_,得,_,，,其中,d,为双缝间距，,l,为双缝到屏的距离,.,(3),测量时需测量多组数据，求,的平均值,.,答案,第十一页，编辑于星期六：二点 二十九分。,2.,注意事项,(1),调节双缝干涉仪时，要注意调整光源的高度，使它发出的光束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,，,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亮条纹的中心对齐，记清此时手轮上的读数，转动手轮，使分划板中心刻线和另一亮条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数，两次读数之差就表示这两条亮条纹间的距离,.,(4),不要直接测,x,，要测多个亮条纹的间距再计算得到,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，红色在最外层,.,平行,答案,第十二页，编辑于星期六：二点 二十九分。,3.,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：,干涉条纹没有调整到最清晰的程度,.,误认为,x,为亮,(,暗,),条纹的宽度,.,分划板刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于亮,(,或暗,),条纹中心,.,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,.,返回,第十三页，编辑于星期六：二点 二十九分。,加试题型突破,第十四页，编辑于星期六：二点 二十九分。,例,1,如,图,1,所示，是用双缝干涉测光的波长的实验装置示意图，其中,A,、,B,、,C,、,D,分别表示滤光片、单缝、双缝、光屏,.,图,2a,是实验时用红色滤光片和缝间距,d,0.36 mm,的双缝在光屏上得到的图样；图,2b,是实验时用红色滤光片和缝间距,d,0.18 mm,的双缝在光屏上得到的图样；图,2c,是实验时用蓝色滤光片和双缝间距,d,0.36 mm,的双缝在光屏上得到的图样，则,命题点一教材原型实验,图,1,图,2,第十五页，编辑于星期六：二点 二十九分。,(1),比较图,2a,和图,2b,，可以说明,_,_,_,_.,图,2,解析,比较,图,2a,和图,2b,可知，对,相同色光,，双缝间的距离变小，相邻条纹间距,增大,.,(2),比较图,2a,和图,2c,，可以说明,_,_,_,_.,解析,比较图,2a,和图,2c,可知，对相同双缝，光波长变短，相邻条纹间距,减小,.,双,缝间距减小，相邻,条纹间距,增大,对,相同双缝,，,光波长变,短，相邻条纹间距减小,对相同色光，,解析答案,第十六页，编辑于星期六：二点 二十九分。,(3),能进行上述比较的前提是做这三次实验时不改变,_,和,_,的,位置,(,从,“,A,”“,B,”“,C,”“,D,”,中选择,).,解析,能进行上述比较的前提是做这三次实验时保证双缝到光屏的距离不变即不改变,C,、,D,的位置,.,图,1,C,D,解析答案,第十七页，编辑于星期六：二点 二十九分。,1.,在观察光的双缝干涉现象的实验中：,(1),将激光束照在如图,3,乙所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是图甲中的,_.,题组阶梯突破,1,2,图,3,解析,双缝干涉图样是平行且等宽的明暗相间的条纹，,A,图,正确,.,A,解析答案,第十八页，编辑于星期六：二点 二十九分。,(2),换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将,_,；保持双缝间隙不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将,_(,以上均选填,“,变宽,”“,变窄,”,或,“,不变,”,).,解析,根据,x,知，双缝间的距离,d,减小时，条纹间距变宽，当双缝到屏的距离,l,减小时，条纹间距变窄,.,变宽,变窄,解析答案,1,2,第十九页，编辑于星期六：二点 二十九分。,2.,在做,“,用双缝干涉测量光的波长,”,实验中,.(,如图,4,所示,),(1),小勇同学应该在,A,物体右侧首先放,_,填,(,“,单缝,”,或,“,双缝,”,).,图,4,解析,光由透镜汇聚后先通过单缝获得线光源再通过双缝获得两,相干光源,.,单缝,解析答案,1,2,第二十页，编辑于星期六：二点 二十九分。,(2),经过一系列的调试，得到了亮度较好，但不够清晰的干涉图样，为了得到更加清晰的干涉图样，应该如何调整？,_(,填,“,左右,”,或,“,上下,”,),拨动拨杆,.,图,4,解析,左右调节拨杆使双缝和单缝,平行,.,左右,解析答案,1,2,第二十一页，编辑于星期六：二点 二十九分。,(3),他看到的干涉图样如图,5,甲图，他想把干涉图样及分划板调为竖直方向，你认为应该如何调整？,答：,_,若他看到的干涉图样如图乙，你认为又应该,如何,调整,？,答：,_,图,5,解析,测量头与遮光筒一起逆时针转过一定角度,；,遮光,筒逆时针转过一定角度,(,测量头不动,).,测量头与遮光筒一起逆时针转过一定角度,遮光筒逆时针转过一定角度,(,测量头不动,),解析答案,1,2,第二十二页，编辑于星期六：二点 二十九分。,例,2,用双缝干涉测光的波长，实验装置如图,6,所示，已知单缝与双缝的距离,L,1,60 mm,，双缝与屏的距离,L,2,700 mm,，单缝宽,d,1,0.10 mm,，双缝间距,d,2,0.25 mm.,用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离,.,测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心，如图,7,所示，记下此时手轮的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数,.,命题点二拓展创新实验,图,6,图,7,第二十三页，编辑于星期六：二点 二十九分。,(1),板的中心刻线分别对准第,1,条和第,4,条亮纹的中心时，手轮上的读数如图,8,所示，则对准第,1,条时读数,x,1,_mm,，对准第,4,条时读数,x,2,_mm,，相邻两条亮纹间的距离,x,_mm.,图,8,解析,对准第,1,条时手轮的读数,为,x,1,2 mm,19.0,0.01 mm,2.190 mm,，,对准第,4,条时读数为,x,2,7.5 mm,36.8,0.01 mm,7.868 mm,，,相邻,两条亮纹间的距离为,x,1.893 mm.,2.190,7.868,1.893,解析答案,第二十四页，编辑于星期六：二点 二十九分。,(2),求得的波长值是,_nm.(,保留,3,位有效数字,).,676,解析答案,第二十五页，编辑于星期六：二点 二十九分。,3.,在,“,用双缝干涉测量光的波长,”,实验中，经调节后使单缝与双缝相互平行且沿竖直方向，在目镜内观察到单色光的干涉条纹是,_(,选填图,9,中,的,“,A,”,或,“,B,”,).,某同学用间距,0.20 mm,的双缝做实验，调节双缝与屏之间的距离至,100.00 cm,，测得两相邻亮条纹间距为,2.80 mm,，则该单色光的波长为,_,_,_,m.,题组阶梯突破,3,4,图,9,5.6,10,7,B,答案,第二十六页，编辑于星期六：二点 二十九分。,4.,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,10,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,.,图,10,(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,.,3,4,E,D,B,答案,解析,第二十七页，编辑于星期六：二点 二十九分。,解析,滤光片,E,是用来从白光中选出单色红光的，单缝屏是用来获得线光源的，双缝屏是用来获得相干光源的，最后成像在毛玻璃屏上,.,所以排列顺序为：,C,、,E,、,D,、,B,、,A,.,3,4,第二十八页，编辑于星期六：二点 二十九分。,(2),本实验的步骤有：,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，并使各光学元件的中心位于遮光筒的轴线上；,用刻度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,),测量数条亮条纹间的距离,.,在操作步骤,时还应注意：,_,_,_.,解析,在操作步骤,时应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必须使缝平行；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上,.,返回,解析答案,放置单缝、双缝时，必须使缝平行,3,4,第二十九页，编辑于星期六：二点 二十九分。,
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