（新课改省份专用）2020版高考物理一轮复习 第十四章 第4节 实验：用双缝干涉实验测量光的波长学案（含解析）.doc

第4节实验：用双缝干涉实验测量光的波长一、实验目的1理解双缝干涉实验原理。2观察双缝干涉图样，掌握实验方法。3测定单色光的波长。二、实验原理相邻两条亮条纹间距x与入射光波长，双缝S1、S2间距d及双缝与屏的距离l满足关系式为：x。 三、实验器材双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、 双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺。四、实验步骤1安装仪器(1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。 (2)接好光源，打开开关，调节各部件的高度，使光源灯丝发出的光能沿遮光筒轴线到达光屏。(3)安装单缝和双缝，注意使双缝和单缝的缝平行，并尽量使它们的中心位于遮光筒的轴线上。2观察与记录(1)调整单缝与双缝间距为几厘米时，观察白光的干涉条纹。(2)在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。(3)调节测量头，使分划板中心刻度线对齐第1条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a1，转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻度线与第n条相邻的亮条纹中心对齐时，记下手轮上的刻度数a2，则相邻两条纹间的距离x。(4)换用不同的滤光片，测量其他色光的波长。五、数据处理用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l，由公式x得x计算波长，重复测量、计算，求出波长的平均值。基础考法1在“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验中，实验装置如图甲所示。(1)某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点，正确的是_。A灯丝与单缝和双缝必须平行放置B干涉条纹与双缝垂直C干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关D干涉条纹的间距与光的波长有关(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为_ mm。(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示。则在这种情况下测量干涉条纹的间距x时，测量值_实际值。(选填“大于”“小于”或“等于”)解析：(1)为了获得清晰的干涉的亮条纹，A正确；干涉条纹与双缝平行，B错误；干涉条纹的间距x与单缝宽度无关，与光的波长有关，C错误，D正确。(2)手轮的读数为0.5 mm20.00.01 mm0.700 mm。(3)条纹与分划板不平行时，实际值x实x测cos ，为条纹与分划板间的夹角，故x实”“”或“0.3004在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图甲所示，并选用缝间距d0.2 mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离l700 mm。然后，接通电源使光源正常工作。(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50个分度。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x11.16 mm；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。解析：(1)由游标尺的读数规则可知：x2(15.010.02)mm15.02 mm。(2)题图乙(a)中暗纹与题图丙(a)中暗纹间的间隔为6个，故x2.31 mm；由x可知660 nm。答案：(1)15.02(2)2.31660