物理第十一章 机械振动 机械波 光 电磁波 实验18 用双缝干涉测量光的波长（同时练习使用测量头）

实验实验18用双缝干涉测量光的波长用双缝干涉测量光的波长(同时练同时练习使用测量头习使用测量头)(加试加试)考纲解读考纲解读(1)知道获得理想干涉条纹的实验要求。知道获得理想干涉条纹的实验要求。(2)知道知道测量头的使用方法，会测量明条纹的间距。测量头的使用方法，会测量明条纹的间距。(3)会用控制变量会用控制变量的方法，分别研究光的颜色、双缝距离和双缝与屏之间距离的方法，分别研究光的颜色、双缝距离和双缝与屏之间距离等与条纹间距的关系。等与条纹间距的关系。(4)会根据给出的波长表达式计算不同会根据给出的波长表达式计算不同颜色的波长。颜色的波长。 附：测量头的构造及使用附：测量头的构造及使用如图甲所示，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，如图甲所示，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，分划板会向左右移动，测量时，应使分划板中心刻度对齐条纹的分划板会向左右移动，测量时，应使分划板中心刻度对齐条纹的中心，如图乙所示，记下此时手轮上的读数。中心，如图乙所示，记下此时手轮上的读数。(1)保证灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒共轴。保证灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒共轴。(2)保持单缝和双缝平行。保持单缝和双缝平行。注意事项注意事项1.(多选多选)某同学在做双缝干涉实验时，按装置图安装好实验装置，某同学在做双缝干涉实验时，按装置图安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于()考点一实验操作及实验现象分析考点一实验操作及实验现象分析 A.光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大B.没有安装滤光片没有安装滤光片C.单缝与双缝不平行单缝与双缝不平行D.光源发生的光束太强光源发生的光束太强 解析解析安装实验器材时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线安装实验器材时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合要重合，光源与光屏正面相对光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高滤光片、单缝和双缝要在同一高度度，中心位置在遮光筒轴线上中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝要相互平行单缝与双缝要相互平行，才能使才能使实验成功。当然还要使光源发出的光束不致太暗。综上所述实验成功。当然还要使光源发出的光束不致太暗。综上所述，可可知选项知选项A、C正确。正确。答案答案AC2.现有毛玻璃屏现有毛玻璃屏A、双缝、双缝B、白光光源、白光光源C、单缝、单缝D和透红光的滤光和透红光的滤光片片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。缝干涉装置，用以测量红光的波长。(1)将白光光源将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，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由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_、_、_、A。(2)本实验的步骤有：本实验的步骤有：取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能沿遮光筒的取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能沿遮光筒的轴线把屏照亮；轴线把屏照亮；按合理的顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心按合理的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；位于遮光筒的轴线上；用刻度尺测量双缝到屏的距离；用刻度尺测量双缝到屏的距离；用测量头用测量头(其读数方法同螺旋测微器其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离。测量数条亮纹间的距离。在操作步骤在操作步骤时还应注意时还应注意_和和_。 解析解析(1)滤光片滤光片E可以从白光中选出单色红光可以从白光中选出单色红光，单缝单缝D是获取线是获取线光源光源，双缝双缝B是获得相干光源是获得相干光源，最后成像在毛玻璃屏最后成像在毛玻璃屏A上。所以上。所以排列顺序为：排列顺序为：C、E、D、B、A。(2)在操作步骤在操作步骤时应注意的事项有：放置单缝、双缝时时应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必须使必须使缝平行；单缝、双缝间的距离要适当；要保证光源、滤光片、单缝平行；单缝、双缝间的距离要适当；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上。缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上。答案答案(1)EDB(2)放置单缝、双缝时，必须使缝平行单放置单缝、双缝时，必须使缝平行单缝、双缝间的距离要适当缝、双缝间的距离要适当1.如图所示，在利用双缝干涉测量光的波长的实验中，需要从标如图所示，在利用双缝干涉测量光的波长的实验中，需要从标尺上读出某条亮纹的位置。图中所示的读数是尺上读出某条亮纹的位置。图中所示的读数是_ mm。考点二实验数据处理考点二实验数据处理若缝与缝间相距若缝与缝间相距d，双缝到屏间的距离为，双缝到屏间的距离为L，相邻两个亮条纹中，相邻两个亮条纹中心的距离为心的距离为x，则光的波长表示为，则光的波长表示为_(字母表达式字母表达式)，某同学在两个亮条纹之间测量，测出以下结果，其他数据为：某同学在两个亮条纹之间测量，测出以下结果，其他数据为：d0.20 mm，L700 mm，测量，测量x的情况如图所示，由此可的情况如图所示，由此可计算出该光的波长为：计算出该光的波长为：_ m。 2.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与绿光的干涉条与绿光的干涉条纹间距纹间距x2相比，相比，x1_x2(填填“”、“”或或“”)。若。若实验中红光的波长为实验中红光的波长为630 nm，双缝与屏幕的距离为，双缝与屏幕的距离为1.00 m，测，测得第得第1条到第条到第6条亮条纹中心间的距离为条亮条纹中心间的距离为10.5 mm，则双缝之间，则双缝之间的距离为的距离为_ mm。答案答案0.33.(1)杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束单色光投射在两条杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上，两狭缝就成了两个光源，它们发出的光波相距很近的狭缝上，两狭缝就成了两个光源，它们发出的光波满足干涉的必要条件，则两列光的满足干涉的必要条件，则两列光的_相同。如图所示，相同。如图所示，在这两列光波相遇的区域中，实线表示波峰，虚线表示波谷，在这两列光波相遇的区域中，实线表示波峰，虚线表示波谷，如果放置光屏，在如果放置光屏，在_(选填选填“A”、“B”或或“C”)点会出现暗点会出现暗条纹。条纹。(2)在上述杨氏干涉实验中，若单色光的波长在上述杨氏干涉实验中，若单色光的波长5.89107 m，双缝间的距离双缝间的距离d1 mm，双缝到屏的距离，双缝到屏的距离l2 m。第。第1个亮条纹个亮条纹到第到第11个亮条纹的中心间距个亮条纹的中心间距L_。答案答案(1)频率频率C(2)1.178102 m 4.在在“用双缝干涉测量单色光的波长用双缝干涉测量单色光的波长”实验中，某同学准备的实实验中，某同学准备的实验仪器包括以下元件：验仪器包括以下元件：A.白炽灯；白炽灯；B.单缝；单缝；C.毛玻璃屏；毛玻璃屏；D.双缝；双缝；E.遮光筒；遮光筒；F.红色红色滤光片；滤光片；G.凸透镜凸透镜(其中双缝和光屏连在遮光筒上其中双缝和光屏连在遮光筒上) (1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：A_EC。 (2)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹对齐，并将该亮纹定为将测量头的分划板中心刻线与某亮纹对齐，并将该亮纹定为第第1条亮纹，此时条亮纹，此时10等分的游标卡尺位置如图甲所示，其读数为等分的游标卡尺位置如图甲所示，其读数为_ mm，继续转动测量头，使分划板中心刻线与第，继续转动测量头，使分划板中心刻线与第7条亮条亮纹中心对齐，此时游标卡尺位置如图乙所示，其读数为纹中心对齐，此时游标卡尺位置如图乙所示，其读数为_ mm。 (3)若已知双缝间距为若已知双缝间距为0.2 mm，测得双缝到屏的距离为，测得双缝到屏的距离为70.00 cm，则所测红光波长为则所测红光波长为_。 答案答案(1)GFBD(2)19.830.3(3)5107 m