物理：第2节《实验探究：用双缝干涉测光的波长》课件（教科版选修3-4）

欢迎进入物理课堂 第2节学生实验 用双缝干涉测量光的波长 学习目标 掌握用双缝干涉测光的波长的实验原理并会测单色光的波长 重点难点 1 测单色光的波长的实验原理 2 根据测量的数据计算波长 第2节 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 课前自主学案 课标定位 课前自主学案 一 实验目的1 观察白光及单色光的干涉图样 2 测定单色光的波长 二 实验原理光源发出的光经滤光片成为 单色光经过单缝后相当于线光源 经双缝产生稳定的干涉图样 我们通过光屏可以观察到明暗相间的干涉条纹 若用白光照射 通过两狭缝可以在光屏上观察到彩色条纹 单色光 双缝间的距离 双缝 屏 四 实验步骤1 按图5 2 1所示安装仪器 图5 2 12 将光源中心 双缝中心调节在遮光筒的中心轴线上 单缝中心 3 使光源发光 在光源和单缝之间加红 或绿 色滤光片 让光通过单缝后的条形光斑恰好落在 通过遮光筒上的测量头 仔细调节目镜焦距观察单色光的干涉条纹 撤去滤光片 观察白光的干涉条纹 彩色条纹 4 加装滤光片 通过目镜观察单色光的干涉条纹 同时调节手轮 使 的中心刻线对齐某一条纹的中心 记下手轮的 然后继续转动使分划板移动 直到分划板的中心刻线对齐另一条纹中心 记下此时手轮读数和移过分划板中心刻度线的 双缝上 分划板 读数 条纹数n 核心要点突破 一 测量条纹间隔的方法两处相邻明 暗 条纹间的距离 x1用测量头测出 测量头由分划板 目镜 手轮等构成 如图5 2 2甲所示 转动手轮 分划板会左 右移动 测量时 应使分划板中心刻线对齐明 暗 条纹的中心 如图5 2 2乙所示 记下此时手轮上的读数x1 转动手轮 使分划板向一侧移动 当分划板中心刻线对齐另一条相邻的明 暗 条纹中心时 记下手轮上的读数xn 两次读数之差就是相邻两条明 暗 条纹间的距离 即 x xn x1 图5 2 2 二 注意事项及误差分析1 注意事项 1 放置单缝和双缝时 必须使缝平行 2 要保证光源 滤光片 单缝 双缝和光屏的中心在同一条轴线上 3 测量头的中心刻线要对应着亮 或暗 纹的中心 4 要多测几个亮纹 或暗纹 中心间的距离 再求 x 5 调节的基本依据是 照在像屏上的光很弱 主要原因是灯丝与单缝 双缝 测量头与遮光筒不共轴所致 干涉条纹不清晰一般是因为单缝与双缝不平行 2 误差分析 1 测双缝到屏的距离l带来的误差 可通过选用mm刻度尺 进行多次测量求平均值的办法减小误差 通过测量多条亮条纹间的距离来减小测量误差 2 测条纹间距 x带来的误差 干涉条纹没有调到最清晰的程度 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 测量多条亮条纹间距离时读数不准确 课堂互动讲练 2011年浙江杭州高二检测 如图5 2 3所示 在 用双缝干涉测光的波长 的实验中 光具座上放置的光学元件有光源 遮光筒和其他元件 其中a b c d各装置的名称依次是下列选项中的 图5 2 3 A a单缝 b滤光片 c双缝 d光屏B a单缝 b双缝 c滤光片 d光屏C a滤光片 b单缝 c双缝 d光屏D a滤光片 b双缝 c单缝 d光屏对于某种单色光 为增加相邻亮纹 或暗纹 之间的距离 可采用的方法是 任写一种方法 答案 C增加双缝到屏的距离 也可以减小双缝间距 2011年北京西城区模拟 在 用双缝干涉测光的波长 实验中 将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上 如图5 2 4甲 并选用缝间距d 0 20mm的双缝屏 从仪器注明的规格可知 像屏与双缝屏间的距离l 700mm 然后 接通电源使光源正常工作 图5 2 4 1 已知测量头主尺的最小刻度是毫米 副尺上有50分度 某同学调整手轮后 从测量头的目镜看去 第一次映入眼帘的干涉条纹如图乙 a 所示 图乙 a 中的数字是该同学给各暗纹的编号 此时图乙 b 中游标尺上的读数x1 1 16mm 接着再转动手轮 映入眼帘的干涉条纹如图丙 a 所示 此时图丙 b 中游标尺上的读数x2 mm 2 利用上述测量结果 经计算可得两个相邻明纹 或暗纹 间的距离 x mm 这种色光的波长 nm 精讲精析 1 主尺读数为15mm 游标尺读数为1 0 02mm 0 02mm 二者相加即可 答案 1 15 02 2 2 316 6 102 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全