4.4 实验：用双缝干涉测量光的波长 课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

实验：用双缝干涉测量光的波长 年 级：高二年级 学 科：高中物理（人教版） 教学引入: 任务 1：回顾知识，明晰实验原理，分析待测物理量 光是一种波，可是光的波长不像水波和绳的那样直观。有什么办法可以知道光波长是多少呢？ 任务 1：回顾知识，明晰实验原理，分析待测物理量 问题情境：利用激光笔与不同间距双缝片和不同光进行了 演示双缝干涉实验，得到了右图的图样。 1.激光的双缝干涉的现象是怎样的？ 2.干涉条纹的间距与哪些因素有关？ 3.能否利用光的双缝干涉的条纹，分析光的波长？如何分析？ 蓝光 双缝间距0.36mm 红光 双缝间距0.36mm 红光 双缝间距0.54mm                       激光束 挡板 屏   干涉条纹和光的波长之间的关系 理论分析 则相邻两 任务 2：观察各元件构造，理解其在实验中的功能 1. 双缝干涉仪的主要结构是怎样的？ 问题情景：展示双缝干涉仪，介绍实验装置，关注并解决实验操作难点。 3. 实验中单缝、双缝和毛玻璃屏分别有什么作用? 2. 做双缝干涉实验时,透镜的作用?为什么要加装滤光片? 任务 2：观察各元件构造，理解其在实验中的功能(视频工作室联合录制） 任务 2：观察各元件构造，理解其在实验中的功能 1. 双缝干涉仪的主要结构是怎样的？ 问题情景：展示双缝干涉仪，介绍实验装置，关注并解决实验操作难点。 3. 实验中单缝、双缝和毛玻璃屏分别有什么作用? 2. 做双缝干涉实验时,透镜的作用?为什么要加装滤光片? 任务 3：完成实验操作，记录实验数据，得到两种单色光的波长 1. 双缝干涉仪如何安装才能获得干涉图样？为什么会出现成像不清晰的情况？ 2.螺旋测微器和游标卡尺型测量头的读数有什么特点？ 3. 双缝到屏的距离 l 与相邻两条亮条纹的间距Δx 如何获取？ 图样特点 白光的双缝干涉图样 ①明暗相间的彩色条纹； ②中央为白色亮条纹； ③在每条彩色亮纹中红光总是在外侧，紫光在内侧。 单色光的双缝干涉图样 ①明暗相间的条纹； ②条纹间距相等； ③同样条件下，红光条纹间距大 任务 4：分析实验结果，交流心得体会 问题情景：展示多组学生的实验测量数据与计算结果 2. 通过这次双缝干涉实验，同学们都有哪些收获？ 1. 同学间交流实验数据处理与实验结果，讨论不同实验条件下的干涉条纹间 距及波长特点？ 任务 4：分析实验结果，交流心得体会 问题情景：展示多组学生的实验测量数据与计算结果 1. 同学间交流实验数据处理与实验结果，讨论不同实验条件下的干涉条纹间 距及波长特点？ 2. 通过这次双缝干涉实验，同学们都有哪些收获？ 典例分析 —— 实验过程和数据处理 (1)转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准第1条亮条纹,读出手轮的读数如图乙所示。继续转动手轮,使分划板中心刻线对准第8条亮条纹,读出手轮的读数如图丙所示。则相邻两亮条纹的间距是　　　　　 mm(结果保留三位有效数字)。  (2)如果已经量得双缝的间距是0.3 mm,双缝和光屏之间的距离是900 mm,则待测光的波长是　　　　 m(结果保留三位有效数字)。  解析 (1)题图乙中手轮的固定刻度读数为0 mm,可动刻度读数为 0.01×4.5 mm=0.045 mm 所以最终读数x1=0.045 mm。 题图丙中手轮的固定刻度读数为14.5 mm,可动刻度读数为 0.01×3.5 mm=0.035 mm,则x2=14.535 mm。 相邻两亮条纹的间距 答案 (1)2.07mm　(2)6.90×10-7m 同学们，再见 Δx= mm=2.07 mm (2)根据Δx=λ,知待测光的波长λ= m=6.90×10-7 m。 $$