第四章 第4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（人教版2019）

第四章光 第4节实验：用双缝干涉测量光的波长 〉>>第四章光 ○课标导航 科学思维 科学探究 科学态度与责任 通过双缝干涉实 1.掌握双缝 1.能完成“用双缝干涉实验测光的波长”等实 验，能体会物理实 干涉测量 验。 光的波长 2.能分析实验现象，提出并准确表述在实验 验器材的创新对 科学测量的推进 核 的原理。 中可能出现的物理问题。 心 2.学会安 3.能在他人帮助下制订实验方案，会解释实 作用；有学习物理 素 装实验器 验原理，能使用双缝干涉仪等器材收集数据。 的内在动机与热 养 材，并能进4.能分析双缝干涉条纹等信息，测得光的波 情，能感受物理学 之美；能认识科学 行正确的 长。 实验操作 普及的重要性，能 5.能撰写规范的实验报告，在报告中能呈现 在科学普及活动 测量光的 设计的实验表格、数据分析过程及实验结论， 中发挥积极的作 波长。 能有效陈述并讨论交流实验过程中的问题。 用。 e 返回导航○ 必备知识自主学习 关键能力互动探究 米米 栏目索引 〉第四章光 必备知识自主学习 1．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Δx=aλ测定波长的方法。 (3)会用测量头测量条纹间距离。 返回导航→ >>>第四章光 2.实验器材 双缝干涉仪，即光具座、光源、透镜、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃、测量 头。另外，还有学生电源、导线、刻度尺等。 分划板目镜 手轮 0 35 0 30 测量头示意图 G返回导航○ 〉>>第四章光 3.实验思路 光源发出的光经滤光片（装在单缝前）、单缝、双缝后在双缝右边的空间发生干 涉。可以在毛玻璃屏上观察到干涉条纹，并由入=日Ax计算出波长。 4.实验步骤 (1)观察双缝干涉图样 聋接麗發 双 遮光筒 拨杆 目镜 毛玻璃 双缝干涉的实验装置 G返回导航○ >>>第四章光 ①将光源、遮光筒、毛玻璃光屏依次安放在光具座上，如图所示。 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，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。 ④安装双缝和单缝，使其中心位置大致位于遮光筒的轴线上，且双缝与单缝 平行，二者间距约为5~10cm,这时可观察到白光的干涉条纹。 ⑤在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。 (2)测定单色光的波长 ①安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹。 子返回导航○ >>>第四章光 ②使分化板的中心刻线对齐某条亮条纹的中央，如图所示，记下手轮上的读 数1；转动手轮，使分化板中心刻线移至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的 读数a2,得出n个亮条纹间的距离为a=a2一a1,则相邻两亮条纹之间的距离△x 。 ③用刻度尺测量双缝到光屏的距离1(d是己知的)。 ④换用不同的滤光片，重复实验。 子返回导航) >〉》第四章光 5.数据处理 ④波长计算：2-△r。 (2)重复测量、计算，求出波长2的平均值。 6.误差分析 产生原因 减小方法 干涉条纹没有调到最清晰 调节遮光筒的长杆，拨动双缝 分划板刻线与干涉条纹不平行，中心刻转动测量头手轮，使中心刻线对齐某条 线没有恰好位于条纹中心 亮纹中心 双缝到屏的距离1的测量出现误差 多次测量求平均值 子返回等航① 〉>>第四章光 7.注意事项 ()双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，不要随便拆解遮光筒、测量 头等元件。 (2)滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸轻轻擦去。 (③)安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴 线上，并使单缝、双缝平行且竖直，间距大约5~10cm。 (4)照在像屏上的光很弱的主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头没有位于遮 光筒的轴线上；干涉条纹不清晰的主要原因一般是单缝与双缝不平行。 (⑤)测量头在使用时应使中心刻度线对应着亮（暗条纹的中心。 (⑥)光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行靠近。 G返回导航○