高考物理一轮总复习 专题十二 实验十五 用双缝干涉测光的波长课件 新人教版.ppt

实验十五用双缝干涉测光的波长 实验准备实验目的1 了解光波产生稳定的干涉现象的条件 2 观察白光和单色光的双缝干涉图样 3 测定单色光的波长 实验原理 图S15 1实验器材双缝干涉仪 由光具座 光源 滤光片 单缝 双缝 遮光筒 毛玻璃屏 测量头组成 学生电源 导线 刻度尺 实验过程实验步骤 1 观察干涉条纹 遮光筒 毛玻璃屏 1 将光源 依次安放在光具座上 如图S15 2所示 图S15 2 2 接好光源 打开开关 使灯丝正常发光 3 调节各器件的高度 使光源发出的光能沿 到达 光屏 轴线 双缝 单缝 轴线 平行 4 安装 和 中心大致位于遮光筒的 上 使双缝与单缝的缝 二者间距约5 10cm 这时 可观察白光的干涉条纹 滤光片 毛玻璃屏 5 在单缝和光源间放上 6 用刻度尺测量双缝到 的距离L d是已知的 7 重复测量 2 测定单色光的波长 干涉 手轮上 1 1 安装测量头 调节至可清晰观察到 条纹 2 使分划板 对齐某条亮条纹的中央 记下 的读数a1 将该条纹记为第 条亮纹 转动手轮 使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的 记下此时手轮上 的读数a2 将该条纹记为第 条亮纹 中央 n 中心刻线 数据处理 1 条纹间距 x 观察单色光的干涉条纹 2 波长 3 计算多组数据 求 的平均值 实验分析误差分析 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 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 基础检测 2015年湖北八校联考 在 用双缝干涉测光的波长 的实验中 请按照题目要求回答下列问题 1 如图S15 3中甲 乙两图所示都是光的条纹形状示意图 其中干涉图样是 图S15 3 甲 2 将下表中的光学元件放在图S15 3丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置 并用此装置测量红光的波长 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 表示各光学元件的排列顺序应为 填写元 件代号 CEDBA 3 已知该装置中双缝间距d 0 50mm 双缝到光屏的距离L 0 50m 在光屏上得到的干涉图样如图S15 4甲所示 分划板在图中A位置时游标卡尺如图乙所示 则其示数为 mm 在B位置时游标卡尺如图丙所示 由以上所测数据可以得出形 成此干涉图样的单色光的波长为 m 111 10 图S15 4 考点1实验操作及实验现象分析 重点归纳 1 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 典例剖析 例1 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S15 5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S15 5 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 2 本实验的步骤有 取下遮光筒左侧的元件 调节光源高度 使光束能沿遮 光筒的轴线把屏照亮 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 测量数条亮纹间的 距离 在操作步骤 时还应注意 和 解析 1 滤光片E可以从白光中选出单色红光 单缝D是获取线光源 双缝B是获得相干光源 最后成像在毛玻璃屏A上 所以排列顺序为 C E D B A 2 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 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 答案 1 ED B 单缝和双缝间距离 2 旋转单缝 双缝时 必须使缝平行要适当 考点练透 1 2015年山西太原模拟 1 如图S15 6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 图S15 6 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条亮条纹 读下手轮的读数如图S15 7甲所示 继续转动手轮 使分划板中心刻线对准第10条亮条纹 读下手轮的读数如图乙所示 则相邻两亮条纹的间距是 mm 图S15 7 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 计算结果保留三位有效数字 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 考点2数据处理与误差分析 典例剖析 例2 2015年新课标卷 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 x1与绿光的干涉条纹间距 x2相比 x1 x2 填 或 若实验中红光的波长为630nm 双缝到屏幕的距离为1m 测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10 5mm 则双缝之间的距离为 mm 答案 0 3 考点练透 2 2015年福建厦门联考 在 用双缝干涉测光的波长 的 实验中 实验装置如图S15 8所示 图S15 8 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 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 以上几点中 你认为正确的是 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S15 9甲所示 该读数为 mm 图S15 9 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 如图乙所示 则在这种情况下来测量干涉条纹的间距 x时 测量值 实际值 填 大于 小于 或 等于 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