第十四章 实验：用双缝干涉实验测光的波长-【学易优】2024年高考物理一轮总复习

高考总复习·物理 实验热点探究 热点一 教材基本实验 热点二实验拓展创新 【例1】某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器 【例2】一实验小组在做插针法“测定玻璃的折射 材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸. 率”实验时，发现老师给的一块两面平行的玻璃 (1)下列哪些措施能够提高实验准确程度 A.选用两光学表面间距大的玻璃砖 砖，其中一面a:√是镀银面，光线能反射但不能穿 B.选用两光学表面平行的玻璃砖 过，于是利用观察反射光线插针法测折射率，如 C,选用粗的大头针完成实验 甲图所示，四个黑点P1、P2、P、P,依次分别为 D,插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些 四个插针位置，乙图为画好边界线移去玻璃后的 (2)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录 光路图，图中M为OO的中点. 的玻璃砖界线和四枚大头针扎下的孔洞如下图 所示，其中实验操作正确的是 P2 P P P 令 乙 丙 (1)请在图乙中画出玻璃内的光路，并标出光线 进人玻璃时的人射角4和折射角02. (3)该小组选取了操作正确的 实验记录，在白纸上画出光线 (2)用所给的字母，写出求解玻璃折射率的表达 的径迹，以人射点O为圆心作 式n 圆，与人射光线，折射光线分别 (3)某同学将玻璃边界线画为丙图中的两条 交于A,B点，再过A、B点作法 虚线，则测出的折射率与实际值相比将会偏 线NN'的垂线，垂足分别为C (选填“大”或“小”) D点，如图所示，则玻璃的折射率n (用图中线段的字母表示) 温 请做课时作业（四十九）P动 实验：用双缝千涉实验测光的波长 必备知识整合 一，实验目的 三，实验器材 1.了解光产生稳定干涉现象的条件. 双缝干涉仪（光具座、单缝片、双缝片，滤光片、 2.观察白光及单色光的双缝干涉图样. 遮光简、光屏、光源、测量头)，电源，导线，刻度尺 3.掌握用测量头测量条纹间距的方法 4.测量单色光的波长 四、实验过程 二、实验原理 1.安装双缝干涉仪 1.光源发出的光经滤光片后成为单色光，单色光通 (1)先将光源（线状光源）、遮光简、光屏依次放于 过单缝后，相当于线光源，再经双缝射出的两束 光具座上，如图所示，调整光源的高度，使它发出 光即为相干光，在光屏上产生稳定的干涉图样. 的一束光沿着遮光筒的轴线把屏照亮。 2.由条纹间距公式4y=者，得入=号4y,可以 憨光筒 计算出光的波长，其中双缝间距d是已知的，双 缝到屏的距离（可以用米尺测出，茶纹间距△y 用测量头测出 ·300· 第十四章光学电磁波相对论 (2)将单缝和双缝安装在光具座上，在遮光筒有 ；3.测量单色光的波长 光屏的→端安装测量头，如图所示， (1)转动测量头上的手轮，使分划板中心刻线对 遮光简 齐某一条亮条纹中心，记下手轮上的读数1：转 动手轮，使分划板中心刻线对齐另一条亮条纹中 心，记下手轮上的读数a, (2)测出n条亮纹间的距离a=a2一a1,进而求出 ①光源、单缝，双缝三者的中心位于遮光筒的轴 相邻两条亮条纹间距离△y=n二 线上 (3)双缝间的距离d是已知的，双缝到屏的距离1 ②双缝与单缝平行. 用米尺测出，利用表达式入=44y求单色光的 ③调整分划板位置，使分划板中心刻线位于光屏 中央 波长 (4)换用不同颜色的滤光片重复上述步深，并求 2.观察双缝干涉图样 出相应的波长。 (1)调节单缝的位置，使单缝和双缝间距离保持 五、误差分析 在5~10cm,使缝相互平行，中心大致位于遮光 1.刻度尺和测量头出现的读数误差对实验结果的 筒的轴线上，这时通过测量头上的目镜观察干涉 影响很大：因此采取多测几条条纹间距和多次测 条纹，若干涉条纹不清晰，可通过遮光筒上的调 量取平均值的办法减小误差 节长杆轻轻拨动双缝，即可使干涉条纹清晰明 2.单缝、双缝不是严格相互平行，其中心没有位于 亮.在屏上就会看到白光的双缝干涉图样。 遮光简的轴线上以及单缝到双缝的距离不是严 (2)将红色（或绿色）滤光片套在单缝前面，通过 格相等造成误差，应尽量把单缝，双缝调平行，调 目镜可看到单色光的双缝干涉条纹， 节单缝到双缝的距离相等并使它们的中心大致 (3)改变滤光片和双缝，观察干涉图样的变化 位于遮光筒的轴线上. 实验热点探究 热点一 教材基本实验 【例2】在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，请 【例1】现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单 按照题目要求回答下列问题」 缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它 (1)图中甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其 们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装 中干涉图样是 置，用以测量红光的波长 遮光简 (1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置 其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字 母排列顺序应为C、 、A. (2)将下表中的光学元件放在图丙所示的