第四章 光 课时4 实验：用双缝干涉测量光的波长-【南方凤凰台·5A新学案】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册人教版2019（课件）

第四章 光 课时4　实验：用双缝干涉测量光的波长 选择性必修第一册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理 RJ 1 核心 目标 1．会根据干涉条纹和光的波长之间的关系确定测量光的波长的思路． 2．能设计方案、正确操作，得到明显的干涉条纹，知道测量头的操作和读数，能得到波长的测量值． 必备知识 • 记忆理解 如图所示，利用双缝干涉仪在遮光筒右端毛玻璃屏产生的干涉条纹，测出相邻两明条纹(或相邻两暗条纹)中心间距Δx、双缝屏到毛玻璃屏距离l，结合已知的双缝 间距d，根据λ＝_______可计算出光的波长． 1 实验思路 要点梳理 必备知识•记忆理解 双缝干涉仪(包括光具座、光源、__________、单缝、双缝、遮光筒、光屏及测量头，其中测量头又包括分划板、目镜、手轮等)、学生电源、导线、米尺． 滤光片　 2 实验器材 要点梳理 必备知识•记忆理解 1．按图所示安装仪器． 2．将光源中心、单缝中心、双缝中心调节在遮光筒的____________上． 中心轴线　 3 实验步骤 要点梳理 必备知识•记忆理解 3．使光源发光，在光源和单缝之间加红(绿)色滤光片，让通过后的条形光斑落在双缝上，通过遮光筒上的测量头，仔细调节________，观察单色光的干涉条纹，撤去滤光片，观察白光的干涉条纹(彩色条纹)． 4．加装滤光片，通过目镜观察单色光的干涉条纹，同时调节手轮，分划板的中心刻线对齐某一条纹的中心，记下手轮的读数，然后继续转动使分划板移动，直到分划板的中心刻线对齐另一条纹中心，记下此时手轮________和移过分划板中心刻度线的条纹数n． 目镜　 读数　 要点梳理 必备知识•记忆理解 6．用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(d是已知的)． 7．重复测量、计算，求出波长的平均值． 8．换用另一滤光片，重复实验． 要点梳理 必备知识•记忆理解 1．用双缝干涉实验测量某单色光的波长，实验装置如图所示，由左至右依次放置相关光学元件，①、②、③三处放置的元件分别为 (　　) A．滤光片、双缝、单缝 B．滤光片、单缝、双缝 C．单缝、滤光片、双缝 D．单缝、双缝、滤光片 B　 解析：由左至右依次放置在①、②、③三处的元件分别为滤光片、单缝、双缝，故选B． 基础内化 必备知识•记忆理解 2．(2022·高州期末)如图所示是利用双缝干涉测定光波波长的实验装置，双缝之间的距离d＝0.24 mm，光屏与双缝之间的距离L＝1.20 m，测得第1条到第9条亮条纹中心间的距离为16.80 mm．则相邻干涉条纹间距Δx＝________mm；实验中测得的单色光的波长为____________m． 2.10　 4.2×10－7 　 基础内化 必备知识•记忆理解 重难突破 • 学会应用 11 1 实验原理与操作 各个击破 重难突破•学会应用 2．注意事项 (1) 双缝干涉仪应要轻拿轻放． (2) 安装时，应使光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直． (3) 光源使用线状长丝灯泡，调节时使之与单缝平行且靠近． (4) 实验中会出现屏上的光很弱的情况，由于灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致；干涉条纹是否清晰与单缝和双缝是否平行有关系． 各个击破 重难突破•学会应用 　　　观察双缝干涉图样的实验装置如图所示，用绿色滤光片时从目镜中可以看到绿色的干涉条纹，在其他条件不变的情况下，下列操作可以使条纹的间距变大的是 (　　) A．换成紫色滤光片 B．换成缝宽更大的单缝 C．换成间距更小的双缝 D．换成双缝到屏的距离更小的遮光筒 1 C　 解析：换成紫色滤光片，波长减小，条纹间距将变小，A错误；换成缝宽更大的单缝，条纹间距不变，B错误；换成间距更小的双缝，条纹间距变大，C正确；换成双缝到屏的距离更小的遮光筒，条纹间距变小，D错误． 各个击破 重难突破•学会应用 2 数据处理与误差分析 1．测量头有螺旋测微器和游标卡尺两种结构，应根据各自的读数规则读数．螺旋测微器的读数： (1) 以mm为单位． (2) 整数部分由固定刻度的整数决定． (3) 小数部分则由固定部分的半刻度和可动部分的示数共同决定：若固定部分过半刻线，则可动部分的示数加上“0.5”，若没有过半刻线，由可动部分的示数来确定，示数应读到小数点后面的第三位． 各个击破 重难突破•学会应用 (1) 双缝到屏的距离l的测量误差 因本实验中双缝到屏的距离非常长，l的测量误差不大，应选用毫米刻度尺测量，并用多次测量求平均值的办法减小相对误差． 各个击破 重难突破•学会应用 (2) 测条纹间距Δx带来的误差 ① 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平行，中心刻线没有位于条纹中心． ③ 测量多条亮条纹间距时读数不准确． 各个击破 重难突破•学会应用 　　　(2023·湖北