4.4 实验：用双缝干涉测量光的波长 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

4.4用双缝干涉测量光的波长 第四章 光 选择性必修第一册 2025届高二物理组制 1. 产生稳定的干涉条纹的条件： 。 2. 波程差是半波长的偶数倍时出现 条纹； 波程差是半波长的奇数倍时出现 条纹。 3. 单色光干涉条纹的特点是 ， 的。 4. 相邻条纹间距为 。 知识回顾 两光源频率相同 亮 暗 等间距 明暗相间 d：双缝间距 l：挡板到屏的距离 λ：波长 挡板 屏 可见光的波长范围在780～400nm之间，如何利用双缝干涉进行测量？ 思考 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 一、实验思路 2. 原理： 1. 得到干涉条纹； 1）双缝到屏的距离 𝑙 可以用刻度尺测出； 2）双缝的距离 d 可以在实验器材上直接读出； 3）Δx 使用目镜一侧的测量头测出的，读数方法类似于螺旋测微器； 为了减小误差，我们一般测量𝑛个亮条纹间的距离𝑎，则 。 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 第1条 第7条 15 20 5 10 0 20 25 15 第1条时读数 第7条时读数 15 20 5 10 0 30 35 40 45 螺旋测微器的读数 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 二、实验装置 双缝干涉仪（光具座、光源、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头）、刻度尺 滤光片：装在单缝前，使光成为单色光 单缝：作为线光源 双缝：作为两个相干光源 毛玻璃屏：在屏上观察干涉条纹 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 三、实验步骤 1. 将光源、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上； 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轴线到达光屏； 4. 安装双缝，使双缝与单缝的缝平行； 5. 在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹； 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 四、数据处理 1. 调节测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹； 2.使分划板中心刻线与左端某条(记为第1条)亮纹中心对齐，记下此时测量头刻度x1，将测量头朝右端移动，记下第 n 条亮纹中心位置x2；则第1条亮纹与第 n 条亮纹中心间距为a=x2-x1，则相邻亮纹间距为： 3. 测出l、d、 Δx ； 4. 代入公式 ，得到所测波长。 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 五、常见问题及注意事项 1．放置单缝和双缝时，必须使缝平行． 2．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． 3．测量头的中心刻线要对应着亮(或暗)纹的中心． 4．要多测几个亮纹(或暗纹)中心间的距离，再求Δx. 5．调节的基本依据是：照在像屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致；干涉条纹不清晰一般是因为单缝与双缝不平行． 常见问题 1）看不到图样或图样较暗； 2）干涉条纹是斜的； 3）条纹不清晰。 原因：双缝不是竖直放置的。 原因：单缝、双缝的放置方向不平行。 原因：光源、透镜、遮光筒不共轴。 注意事项 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 六、误差分析 1．(1)测双缝到屏的距离L带来的误差，可通过选用mm刻度尺，进行多次测量求平均值的办法减小误差． (2)通过测量多条亮条纹间的距离来减小测量误差． 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离时读数不准确． 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 【典例1】在用双缝干涉测量光的波长实验中(实验装置如图): (1)下列说法错误的是　　　　。(填选项前的字母)  A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝 B.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐 C.为了减少测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距 (2)测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图,其示数为　　　　 mm。  答案 (1)A　(2)1.970