第四章 第4节 实验：用双缝干涉测量光的波长(课件)-【高考领航】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册同步核心辅导与测评（人教版）

第4节　 实验：用双缝干涉测量光的波长 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 [学习目标要求]　1.掌握用双缝干涉测光的波长的实验原理、操作过程、实验器材、注意事项等。2.掌握测量头的读数方法及应用公式Δx＝λ测量波长的方法。 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 明确原理·提炼方法 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 　甲　　　　　　　乙 四、进行实验 1. 如图所示，将光源中心、单缝中心、双缝中心调节在遮光筒的中心轴线上。 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 六、误差分析 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的测量误差不太大，但也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。 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，中心刻线没有恰好位于条纹中心。 (3)测量多条亮条纹间距时读数不准确。 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 七、注意事项 1．双缝干涉仪是比较精密的实验仪器，要轻拿轻放，不要随便拆分遮光筒、测量头等元件。 2．安装时，要保证光源、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，主要是灯丝、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。 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 考查热点一　实验原理与操作 　 现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。 精析典题·提升素养 例 1 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 (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)本实验的步骤有： ①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮； ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上； ③用刻度尺测量双缝到屏的距离； ④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹间的距离。 在操作步骤②时还应注意：____________________。 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 (3)将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数______ mm，求得相邻亮条纹的间距Δx为______ mm。 甲　　　　　乙 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 (4)已知双缝间距d为2.0×10－4 m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，由计算式λ＝________，求得所测红光的波长为________nm。 解析：(1)滤光片E是用来从白光中选出单色红光的，单缝屏是用来获得线光源的，双缝屏是用来获得相干光源的，最后成像在毛玻璃屏上。所以排列顺序为：C、E、D、B、A。 (2)在操作步骤②时应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必须使缝平行；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和毛玻璃屏的中心在同一轴线上。 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 考查热点二　数据处理与分析 　用双缝干涉测光的波长的实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝的距离L1＝60 mm，双缝与光屏的距离L2＝700 mm，单缝宽d1＝0.10 mm，双缝间距d2＝0.25 mm。 甲 例 2 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方法 课后训练·凝练素养 (1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮条纹的中心时，手轮上的读数如图乙所示，则对准第1条时读数x1＝________mm，对准第4条时读数x2＝________mm，相邻两条亮条纹间的距离Δx＝________mm。 乙 (2)本实验中计算波长的公式λ＝________，求得的波长是________nm(结果保留三位有效数字)。 1 精析典题·提升素养 明确原理·提炼方