4.4 实验：用双缝干涉测量光的波长-【物理优课PPT】高中物理选择性必修第一册同步PPT课件（人教版2019）

shiyan 人教版（2019） 选择性必修 第一册 第四章 授课老师：物理优课PPT Interference of light 学习目标 （2）能设计实验方案并正确操作实验器材，得到明显的干涉条纹。 （3）知道两种测量头的操作和读数规则，并获得数据。 （4）对测量数据进行整理，得到波长的测量值。 （1）会根据干涉条纹的间距和光的波长之间的关系，确定测量光的 波长的实验思路。 目 录 contests 02 实验器材 01 实验原理 03 实验步骤 04 实验误差 05 典型例题 一、实验目的 S1 S2 P1 P l d 1.了解光波产生稳定的干涉现象的条件； 2.观察白光及单色光的双缝干涉图样； 3.掌握测定单色光的波长的方法。 一、实验目的 如图所示的双缝实验中，当两列波的路程差为波长的整数倍，即 （k=0，1，2…) 时才会出现亮条纹，亮条纹位置为： 二、实验原理 相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为 单色光通过单缝后，经双缝产生稳定干涉图样，图中相邻两条亮纹间距 △x、双缝间距 d、双缝到屏的距离 L、单色光的波长 λ 满足： 目 录 contests 02 实验器材 01 实验原理 03 实验步骤 04 实验误差 05 典型例题 一、 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。 目 录 contests 02 实验器材 01 实验原理 03 实验步骤 04 实验误差 05 典型例题 一、分组讨论 问题 1 双缝干涉相邻亮条纹的间距和光的波长有怎样的关系?怎样才能得到双缝干涉条纹? 问题 2 测量波长需要测量哪些量? 可用什么器材测量? 问题 3 怎样增大 (或减小) 亮条纹的宽度?哪些是可以改变的，哪些是很难改变的? 问题 4 换用不同颜色的滤光片进行实验时，干涉条纹间的距离会怎样变化? 问题 5 实验过程中应记录的数据有哪些? 问题 6 白光的于涉条纹有什么特点? 用白光实验时会存在什么问题? 二、 实验步骤 光源 滤光片 单缝 双缝 遮光筒 屏 透镜 1、如图，把长约 1m 的遮光筒水平放在光具座上，筒的一端装有双缝，另一端装有毛玻璃屏； 2、取下双缝，打开光源，调节光源高度，使它发出的光沿遮光筒轴线照亮屏(中心在同一高度); 3、装好单缝和双缝(缝沿竖直方向)，调节透镜，使灯丝的像成在单缝上，调节单、双缝，使缝平行，这时在屏上会看到白光的干涉图样。 二、 实验步骤 光源 滤光片 单缝 双缝 遮光筒 屏 透镜 4、在单缝和光源间放上红色滤光片，观察红光干涉图样； 5、调节测量头，使分划板中心刻线与左端某条(记为第1条)亮纹中心对齐，记下此时测量头刻度x1，将测量头朝右端移动，记下第 n 条亮纹中心位置x2；则第1条亮纹与第 n 条亮纹中心间距为a=x2-x1，则相邻亮纹间距为： 二、 实验步骤 光源 滤光片 单缝 双缝 遮光筒 屏 透镜 6、已知双缝间的距离d，测出双缝到屏的距离 L，由 ，计算红光的波长。 二、 实验步骤 二、 实验步骤 Δx Δx Δx Δx Δx Δx 红光 二、 实验步骤 P1 第一亮纹 P 中央亮纹 P2 第二亮纹 P3 / 第三亮纹 P3 第三亮纹 P2 / 第二亮纹 P1 / 第一亮纹 第一条暗纹 第一条暗纹 第二条暗纹 第二条暗纹 第三条暗纹 第三条暗纹 二、 实验步骤 15 20 5 10 0 20 25 15 第1条时读数 第7条时读数 15 20 5 10 0 30 35 40 45 螺旋测微器的读数 第1条 第7条 二、 实验步骤 7.观察与记录 （1）调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 条相邻的明条纹中心对齐时，记下手轮上的刻度数 a2，则相邻两条纹间的距离 （4）换用不同的滤光片，测量其他色光的波长 二、 实验步骤 三、注意事项 1．放置单缝和双缝时，必须使缝平行 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 Δx 5．调节的基本依据是：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是因为单缝与双缝不平行 目 录 contests 02 实验器材 01 实验原理 03 实验步骤 04 实验误差 05 典型例题 一、 误差分