高中物理 第13章 第4节 实验：用双缝干涉测量光的波长课件 新人教版选修3-4.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 选修3 4 机械波 第十三章 第四节实验 用双缝干涉测量光的波长 第十二章 如图所示 牛顿用三棱镜把太阳光分成连续分布的七种色光 因此我们知道了单色光有七种不同的颜色 那么你知道它们的波长是怎样测出来的吗 用双缝干涉测光的波长1 实验原理如图所示 与两缝之间的距离d相比 每个狭缝都很窄 宽度可以忽略 两缝S1 S2的连线的中垂线与屏的交点为P0 双缝到屏的距离OP0 L 3 实验步骤 1 按照如图所示的装置安装好仪器 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 也可直接用双缝干涉仪 2 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 5 注意事项 1 放置单缝和双缝时 必须使缝平行 间距大约为5 10cm 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 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主要原因是单缝与双缝不平行所致 1 如图所示 在 用双缝干涉测光的波长 实验中 光具座上放置的光学元件依次为 光源 遮光筒 光屏 对于某种单色光 为增加相邻亮纹 暗纹 间的距离 可采取 或 的方法 用双缝干涉测光的波长 2 如果将灯泡换成激光光源 该实验照样可以完成 这时可以去掉的部件是 填数字代号 3 转动测量头的手轮 使分划板中心刻线对准第1条亮纹 读出手轮的读数如图甲所示 继续转动手轮 使分划板中心刻线对准第10条亮纹 读出手轮的读数如图乙所示 则相邻两亮条纹的间距是 mm 4 如果已经量得双缝的间距是0 30mm 双缝和光屏之间的距离是900mm 则待测光的波长是 m 取三位有效数字 答案 1 滤光片单缝双缝增加双缝到光屏间的距离 或选用较长的遮光筒 减小双缝之间的距离 2 3 1 610 4 5 37 10 7 资阳市2013 2014学年高二下学期期末 利用双缝干涉测定光的波长 实验中 双缝间距d 0 4mm 双缝到光屏的距离L 0 5m 用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示 分划板在图中A B位置时游标卡尺读数也如图中所示 则 1 分划板在图中A B位置时游标卡尺读数xA 11 1mm xB mm 相邻两条纹间距 x mm 2 波长的表达式 用 x L d表示 该单色光的波长 m 3 若改用频率较高的单色光照射 得到的干涉条纹间距将 填 变大 不变 或 变小 1801年 托马斯 杨用双缝干涉实验研究了光波的性质 1834年 洛埃利用单面镜同样得到了杨氏双缝干涉的结果 称洛埃镜实验 1 洛埃镜实验的基本装置如图所示 S为单色光源 M为一平面镜 试用平面镜成像作图法画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域 迁移 应用 2 设光源S到平面镜的垂直距离和光屏的垂直距离分别为a和L 光的波长为 在光屏上形成干涉条纹 写出相邻两条亮纹 或暗纹 间距离 x的表达式 解析 本题考查光的反射 平面镜成像和光的干涉等知识 1 根据平面镜成像特点 对称性 先作出S在镜中的像S 画出边沿光线 范围如图所示 英国物理学家托马斯 杨第一次在实验室用图1所示的实验装置观察到光的干涉现象 图中M为光源 N是有一个小孔的屏 O是有两个非常靠近大小相同的小孔屏 两小孔与N上小孔的距离相同 P为像屏 1 该实验设置O屏的目的是 2 呈现在P屏上的光的干涉图样应该是图2中的 选填 甲 或 乙 答案 1 获得相干光源 或产生频率相同的两束光 2 乙解析 1 光源M发出的光包含各种频率 不是相干光 使M发出的光经过小孔N后可以获得频率相同的光 以O为光源可得到相干光源 即频率相同的两束光 2 由于O屏上两个小孔是水平排列的 所以得到的干涉条纹为图2中乙所示