第四章 第5节 实验：用双缝干涉测量光的波长（课件PPT）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第一册（教科版2019）

第四章 光及其应用 第5节 实验：用双缝干涉测量光的波长 实验基础·梳理 实验素养·提升 随堂达标·训练 栏目索引（ 》》》第四章光及其应用 实验基础·梳理 一、实验目的 (1)观察白光及单色光的双缝干涉图样. (2)掌握用公式A=2测量单色光的波长的方法. )遮回导社 》》》第四章光及其应用 二、实验原理 由公式4x=日2可知，在双缝干涉实验中，山是双缝间距，1是双缝到屏的距离， 它们均可以测出，那么，只要再通过目镜的测量头测出相邻亮条纹（或暗条纹）的中心 间距Ax,即可由公式2-号Ax计算出入射光的波长. 三、实验器材 双缝干涉实验仪（包括：光具座、光源、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光管、 拨杆及测量头)、学生电源、导线、刻度尺 )遮回导社 》》》第四章光及其应用 四、实验操作 1.器材的安装与调整 ()安装双缝和单缝：把遮光管架在支架环上，其轴线与光具座的导轨基本平 行.在遮光管的一端装上双缝，并转动双缝座，使双缝与水平面垂直.再装好单缝 管，使单缝与双缝平行 (2)调节灯泡灯丝及透镜中心与单缝中心等高：如图所示，点亮灯泡，先把透镜 移近单缝，直至在单缝面上见到灯丝的缩小像，然后把透镜移近灯泡，直至在单缝 面上形成一放大的灯丝像，若灯丝的放大像不在单缝中心，则上下或左右调节灯泡， 反复调节几次，使灯丝的放大像及缩小像均成在单缝中心 子返回炸着 》》》第四章光及其应用 光源 镜 能光片单缝双缝 遮光管 测量头 (3)在遮光管的另一端装上测量头. 2.观察双缝干涉图样 (1)观察白光的双缝干涉图样：在单缝管上装上拨杆，边观察，边左右移动拨杆， 以调节单缝与双缝平行，直至通过目镜看到白光的干涉条纹最清晰，观察干涉条纹 具有的特征. 返回导社① 》》》第四章光及其应用 (2)观察单色光的双缝干涉图样：在单缝前面加上红色或绿色滤光片，即可看到 红黑相间或绿黑相间的干涉条纹，再调节目镜，就能同时清晰地看到分划线和干涉条纹. 3.测量单色光的波长 (1)测量条纹间距△x: 测量头由分划板、日镜、手轮等构成，如图甲所示，测量前绕光轴转动测量头， 让分划板中心刻线与干涉条纹平行，固定好测量头再进行测量.转动手轮，把分划 板的中心刻线与最左边的亮条纹（或暗条纹）的中心对齐，记下此时读数x,再转动手 轮，用同样的方法使分划线对准第条亮条纹（或暗条纹），记下此时读数xm,则相邻 两条亮条纹（或暗条纹间的距离△x一”-1· XnX1 令返回导能今 》》》第四章光及其应用 测量头 分划板中心刻线应与 条纹的中心对齐 甲 乙 (2)获取双缝间距d:在双缝干涉实验仪中，通过双缝座可直接读取d的数值，一 般提供有两种规格的双缝间距，一种是0.250mm,另一种是0.200mm. (3)测量双缝至光屏（即分划板）之间的距离1. (④将数据代入公式△x=看，求出所测单色光的波长入. (⑤)换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹的异同，求出相应的波长。 4.更换另一种规格的双缝，即改变双缝中心距离d,重复上面的步骤， )返回导社 © 》》》第四章光及其应用 五、数据处理 将测量数据记录在下表中，并算出波长. 双缝间距 双缝至分划板之间的距离 条纹间距 光的波长 实验次数 滤光片 d/mm //mm △x/mm /nm 1 0.250 红色 2 0.250 绿色 3 0.200 红色 4 0.200 绿色 令返回导社 》》》第四章光及其应用 六、误差分析 1.测双缝到屏的距离1带来的误差，可通过多次测量求平均值的办法减小误差. 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. (2)分划板刻线与干涉条纹不完全平行，中心刻线没有恰好位于条纹中心. (3)测量多条亮条纹（或暗条纹）的间距时读数有误差 子返回导植