第十三章 实验18 用双缝干涉实验测量光的波长-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（新教材，粤教版）

实验18　用双缝干涉实验测量光的波长 梳理必备知识 回归教材 一、实验原理 1.实验思路 如图为双缝干涉实验装置示意图。 二、实验器材 双缝干涉仪(包括光具座、光源、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃、测量头)、学生电源、导线、刻度尺等。 三、实验步骤 1.观察双缝干涉图样 (1)将光源、遮光筒、毛玻璃等依次安放在光具座上,如图所示。 (2)接好光源,打开开关,使灯丝正常发光。 (3)调节各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿遮光筒轴线到达光屏。 (4)安装单缝和双缝,尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上,使单缝与双缝平行,二者间距约为5～10 cm。 (5)在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹。 2.测定单色光的波长 (1)安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹。 (2)使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央,记下此时手轮上的读数,将该条纹记为第1条亮条纹;转动手轮,使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央,记下此时手轮上的读数,将该条纹记为第n条亮条纹。 (3)用刻度尺测量双缝与光屏间距离L(d是已知的)。 (4)改变双缝间的距离d,双缝到屏的距离l,重复测量。 四、数据处理 3.测量时需测量多组数据,求λ的平均值。 五、误差分析 1.双缝到光屏的距离L的测量存在误差。 2.测条纹间距Δx带来的误差 (1)干涉条纹没有调整到最清晰的程度。 (2)分划板中心刻线与干涉条纹不平行,中心刻线没有恰好位于亮条纹中心。 (3)测量多条亮条纹间的距离时读数不准确,此间距中的条纹数未数清。 六、注意事项 1.调节双缝干涉仪时,要注意调整光源的高度,使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。 2.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。 3.调节测量头时,应使分划板中心刻线和亮条纹的中心对齐,记下此时手轮上的读数,转动手轮,使分划板中心刻线和另一亮条纹的中心对齐,记下此时手轮上的读数,两次读数之差就表示这两条亮条纹间的距离。 4.不要直接测相邻两条亮条纹间的距离作为Δx,要测多条亮条纹的间距再计算得到Δx,这样可以减小误差。 提升关键能力 突破考点 考点一　基础性实验 [例1] [实验原理与实验器材] 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,用图甲装置测量红光的波长。 (1)图甲中标示的器材P应为　　　　。  A.凸透镜 B.凹透镜 C.红色滤光片 D.红色毛玻璃片 解析:(1)题图甲中标示的器材P应为红色滤光片,C正确,A、B、D错误。 答案:(1)C [例1] [实验原理与实验器材] 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,用图甲装置测量红光的波长。 (2)图乙为干涉图样,转动测量头上的手轮,使分划板中心刻线对准图乙所示的明条纹A的中心,此时游标卡尺的示数如图丙所示,则游标卡尺的读数x1=　　　　mm。  解析:(2)游标卡尺为10分度游标卡尺,精确值为0.1 mm,题图丙游标卡尺的读数为0 mm+4×0.1 mm=0.4 mm。 答案:(2)0.4 [例1] [实验原理与实验器材] 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,用图甲装置测量红光的波长。 (3)再转动手轮,使分划板中心刻线向右边移动,直到对准明条纹B的中心,此时游标卡尺的示数如图丁所示,已知双缝间距离d=0.20 mm,双缝到毛玻璃屏间的距离为l=75.0 cm。则该单色光的波长是　　　　nm。  答案:(3)720 [例2] [数据处理与误差分析] 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。物理小组用如图甲所示的实验装置测光的波长。 (1)实验仪器。如图乙所示,将测量头的分划板中心刻线与A亮条纹中心对齐,将该亮条纹定为第1条亮条纹,此时手轮上的示数x1=2.331 mm,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与B亮纹中心对齐,记下此时图丙中手轮上的示数 x6= 　　　　mm。  解析:(1)由题图丙可知x6=15 mm+37.6×0.01 mm=15.376 mm。 答案:(1)15.376 [例2] [数据处理与误差分析] 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。物理小组用如图甲所示的实验装置测光的波长。 (2)实验原理。已知双缝间距d=0.3 mm,双缝到屏的距离l=1.2 m,由计算式 λ=　　　　,可得所测光的波长为　　 　m。(计算式用题中出现的字母表示,波长保留2位有效数字)  [例2] [数据处理与误差分析] 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。物理小组用如图甲所示的实验装置测光的波长。 (3)误差分析。在其他操作都正确的前提下,下列操作中一定会使测量结果偏小的是　　　　。  A.数到第7条亮条纹时误记为第6