第八章 实验11 用双缝干涉实验测量光的波长（Word教参）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（多选版 新教材 新高考）

实验　用双缝干涉实验测量光的波长

一、实验器材

　双缝干涉仪(包括光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头)、学生电源、导线、刻度尺。

二、实验操作

1．安装器材

(1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上；

(2)接好电源，打开开关，使灯丝正常发光，调节各部件的高度，使光源灯丝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。

2．观察双缝干涉图样

(1)将单缝与双缝的间距调节为几厘米，观察白光的干涉条纹；

(2)在单缝和光源之间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。

3．测定单色光的波长

(1)测l：由光具座上的刻度尺读出双缝到光屏间的距离l。

(2)测Δx：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x1，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条相邻的亮条纹中心对齐时，记下手轮上的刻度数x2。

不是直接测Δx，而是测多条亮条纹的间距再计算得到Δx，这样可以减小误差。

三、数据处理

1．条纹间距Δx＝。

2．波长λ＝Δx。

3．计算多组数据，求λ的平均值。

考点一  教材原型实验(物理观念、科学探究)

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，中心大致位于遮光筒的轴线上。

3．测量双缝至屏的距离l，要多次测量取平均值，同时要固定好双缝及屏，切勿松动。

【典例1】(2021·浙江6月选考)如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中：

(1)观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是      (单选)。

A．旋转测量头

B．增大单缝与双缝间的距离

C．调节拨杆使单缝与双缝平行

(2)要增大观察到的条纹间距，正确的做法是      (单选)。

A．减小单缝与光源间的距离

B．减小单缝与双缝间的距离

C．增大透镜与单缝间的距离

D．增大双缝与测量头间的距离

答案：(1)C　(2)D

解析：(1)若粗调后看不到清晰的干涉条纹，看到的是模糊不清的条纹，则最可能的原因是单缝与双缝不平行，要使条纹变得清晰，值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行，故选C。

(2)由Δx＝λ可知，要增大条纹间距可以增大双缝到光屏的距离l，减小双缝的间距d，D正确。

 

考点二  实验现象的分析与数据处理(科学探究、科学思维)

【典例2】某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：

(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可          。

A．将单缝向双缝靠近

B．将屏向靠近双缝的方向移动

C．将屏向远离双缝的方向移动

D．使用间距更小的双缝

(2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ＝          。

(3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为          nm(结果保留3位有效数字)。

答案：(1)B　(2)　(3)630