4.4 实验：用双缝干涉测量光的波长 课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

4.4 实验：用双缝干涉测量光波长 一、实验原理 双缝 S1 S2 屏幕 P1 第一亮纹 δ=λ P 中央亮纹 δ=0 P2 第二亮纹 δ=2λ P3/ 第三亮纹 δ=3λ P3 第三亮纹 δ=3λ P2/ 第二亮纹 δ=2λ P1/ 第一亮纹 δ=λ 当光程差 r2 - r1 = nλ时出现亮纹 r1 r2 由于L远远大于d，L远远大于x， 相邻两条亮条纹(或暗条纹)的间距Δx与什么有关？ l --挡板到屏幕的距离 d --双缝之间的距离 单色光干涉图样的特点:明(暗)条纹的宽度相同。 相邻两条暗条纹的间距也是Δx。 让学生猜测亮条纹或暗条纹的间距Δx与什么有关？ 红光的条纹间距最大，紫光的最小。 红光的波长最长，紫光的波长最短； 二、实验步骤 二、实验步骤 1.将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。 2.接好光源，打开开关，使白炽灯发光。调节各部件的高度，使光源发出的光能沿轴线到达光屏。 3.安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝的缝平行(二者大约5-10cm)。 二、实验步骤 4.观察白光的干涉条纹。 ①明暗相间的彩色条纹； ②中央为白色亮条纹； ③干涉条纹是关于中央亮纹对称的； ④在每条彩色亮纹中红光总是在外侧，紫光在内侧。 二、实验步骤 5.在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。 6.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,计算相邻两条纹间的距离。 第7条 第1条 二、实验步骤 第7条 第1条 二、实验步骤 测量头 分划板中心应与条纹中心对齐 7.换用不同的滤光片，测量其他色光的波长。 三、注意事项 1.重复测量、计算，求出波长的平均值。 2.注意调节光源的高度，使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。否则会使出现在光屏上的光很弱。 3.放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上。否则会使干涉条纹不清晰。 每转一周，测微螺杆前进或后退0.5mm。可动刻度分为50等份，每一等份表示0.01mm，即可动刻度每转过一等份，测微螺杆前进或后退0.01mm。 螺旋测微器： 读数： 测量长度=固定刻度示数+可动刻度示数×精确度 45 0 40 1 2 0 固定刻度： 每刻度为1毫米 半刻度 可动刻度：50等分主尺上的0.5毫米，每等分为0.01毫米 0 15 10 5 0 1 答案：L= 1.5+ 0.104 = 1.604 mm 游标卡尺： 外测量爪 紧固螺钉 内测量爪 游标尺 深度尺 主尺 以10分度为例： 0 10 0 1cm 10毫米 9毫米 1mm 0.9mm 主尺上的最小分度是1毫米，游标上有10个等分度，总长为主尺上的9毫米，则游标上每一个分度为0.9毫米，主尺上一个刻度与游标上的一个刻度相差0.1mm。同理，20分度每个刻度差0.05mm。50分度每个小格差0.02mm。 读数： 主尺 cm 3 27mm 7×0.1mm 测量长度=主尺上的整毫米数+对齐格数×精确度 游标 $