第13章 实验15 用双缝干涉测量光的波长（PPT课件）-【导学教程】2025年物理新编高考大一轮总复习（人教版）

实验十五　用双缝干涉测量光的波长 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 必备知识·自主落实 01 关键能力·考点突破 02 课时作业·巩固提升 03 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 01 必备知识·自主落实 栏目导航 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 02 关键能力·考点突破 栏目导航 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 03 课时作业·巩固提升 点击进入Word 栏目导航 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 谢谢观看 栏目导航 实验十五　用双缝干涉测量光的波长 1 一、实验目的 1．理解双缝干涉实验原理。 2．观察双缝干涉图样，掌握实验方法。 3．测定单色光的波长。 二、实验原理 单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，图样中相邻两条亮(暗)纹间距Δx与双缝间距d、双缝到屏的距离l、单色光的波长λ之间满足λ＝eq \f(dΔx,l)。 三、实验器材 双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺等。 四、实验步骤 1．安装仪器 (1)将光源、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，调节各部件的高度，使光源灯丝发出的光能沿遮光筒轴线到达光屏。 (3)安装单缝和双缝，注意使双缝和单缝的缝平行，并尽量使它们的中心位于遮光筒的轴线上。 2．观察与记录 (1)调整单缝与双缝间距为几厘米时，观察白光的干涉条纹。 (2)在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。 (3)调节测量头，使分划板中心刻度线对齐第1条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a1，转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻度线与第n条相邻的亮条纹中心对齐时，记下手轮上的刻度数a2，则相邻两条纹间的距离Δx＝eq \f(|a1－a2|,n－1)。 (4)换用不同的滤光片，测量其他色光的波长。 五、数据处理 用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l，由公式Δx＝eq \f(l,d)λ得λ＝eq \f(d,l)Δx计算波长，重复测量、计算，求出波长的平均值。 六、注意事项 1．保证灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒共轴。 2．保持单缝和双缝平行。 考点　实验原理与数据处理 一、实验操作与原理 　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。 (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，使光束能沿遮光筒的轴线把屏照亮； ②按合理的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____________、____________和________________________。 [解析]　(1)滤光片E可以从白光中选出单色红光，单缝D是获取线光源，双缝B是获得相干光源，最后成像在毛玻璃屏A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；单缝、双缝间的距离要适当；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。 [答案]　(1)E　D　B　(2)放置单缝、双缝时，必须使缝平行　单缝、双缝间的距离要适当　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 二、实验数据处理 　在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图所示。 (1)以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点： A．灯丝和单缝及双缝必须平行放置 B．干涉条纹与双缝垂直 C．干涉条纹疏密程度与双缝宽度有关 D．干涉条纹间距与光的波长有关 以上几点中你认为正确的是________。 (2)当测量头中的分划板中心刻度线对齐某干涉条纹线时，手轮上的示数如图甲所示，该读数为________ mm。 (3)如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，如图乙所示。则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值。 (4)实验中某同学用游标卡尺代替螺旋测微器，选用缝间距d＝0.20 mm的双缝屏，像屏与双缝屏间的距离L＝700 mm。 已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺(游标尺)上有20分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐，如图丙所示，此时测量头上主尺和游标尺的示数如图丁所示，则此示数为________ mm；接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐，测得A条纹到B条纹间的距离为8.40 mm。利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长λ＝________ m。 [解析]　(1)为使屏上的干涉条纹清晰，灯丝与单缝和双缝必须平行放置，所得到的干涉条纹与双缝平行；由Δx＝eq \f(L,d)λ可知，条纹的疏密程度与双缝间距离d、光的波长λ、双缝到屏的距离L有关，所以A、C、D选项正确，B选项错误。 (2)固定刻度读数为0.5 mm，可动刻度读数为20.2，所以测量结果为0.5 mm＋20.2×0.01 mm＝0.702 mm。 (3)测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，由几何知识可知测量头的读数大于条纹间的实际距离。 (4)测量头上示数为5×0.05 mm＝0.25 mm；A条纹与B条纹间的中心距离为8.40 mm，共5个条纹间隔，则相邻条纹间隔Δx＝1.68 mm，由Δx＝eq \f(L,d)λ，解得经滤光片射向双缝的色光的波长λ＝4.8×10－7 m。 [答案]　(1)ACD　(2)0.702　(3)大于 (4)0.25　4.8×10－7 某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： (1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可________。 A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 (2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ＝________。 (3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为________nm(结果保留三位有效数字)。 解析　(1)增加目镜中观察到的条纹个数必须要减小条纹间距，由公式Δx＝eq \f(l,d)λ可知B正确。 (2)由于第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则相邻两条暗条纹的中心间距Δx′＝eq \f(Δx,n－1)，单色光的波长λ＝eq \f(Δx′d,l)＝eq \f(Δx·d,n－1l)。 (3)λ＝eq \f(Δx·d,n－1l)＝eq \f(7.56×10－3×0.300×10－3,4－1×1.20) m＝6.30×10－7 m＝630 nm。 答案　(1)B　(2)eq \f(Δx·d,n－1l)　(3)630 $$