2027届高三一轮复习物理课件：实验 用双缝干涉测量光的波长

该高中物理高考复习课件聚焦“用双缝干涉测量光的波长”实验专题，依据高考评价体系梳理了实验原理、操作规范、数据处理及误差分析四大考查维度，通过考情分析明确数据处理（45%）和误差分析（30%）为高频考点，归纳出选择、填空及实验计算三类常考题型。 课件亮点在于“真题训练+素养渗透+技巧指导”的备考设计，如结合2026北京海淀模拟题，详解“累积法测条纹间距”和“游标卡尺读数规范”，培养科学探究和科学思维素养。特设易错警示（如直接测单条Δx误差大）及创新实验（洛埃镜等效双缝模型），助力学生掌握实验题答题逻辑，教师可据此精准定位学生薄弱点，提升复习针对性。

物 理 构建知识体系 形成关键能力 提高学科素养 精准高效备考 高考能力梯级集训 实验19　用双缝干涉测量光的波长 目录 1 2 基础自主落实 课前 自检自测·回归教材 能力探究突破 课中 课堂互动·考教衔接 实验19　用双缝干涉测量光的波长 基础 自主落实 课前 自检自测·回归教材 一、实验原理 单色光通过单缝后,经双缝产生稳定的干涉图样,图样中单色光波长λ与双缝间距d、双缝到屏的距离l、相邻两条亮(暗)条纹间距Δx之间满足λ=Δx。 返回目录 实验19　用双缝干涉测量光的波长 二、实验步骤 1.观察双缝干涉图样 (1)将光源、遮光筒、毛玻璃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)调节各器件的高度和角度,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。 返回目录 实验19　用双缝干涉测量光的波长 2.测量单色光的波长 (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心,记下此时手轮上的读数a1,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第n条亮条纹的中心,记下此时手轮上的读数an。 (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,双缝到光屏的距离l,重复测量。 返回目录 实验19　用双缝干涉测量光的波长 三、数据分析 1.条纹间距Δx=。 2.波长λ=Δx。 3.计算多组数据,求λ的平均值。 返回目录 实验19　用双缝干涉测量光的波长 四、误差分析 1.误差来源 由于光波的波长很短,双缝到光屏的距离l和条纹间距Δx的测量是否准确对波长的测量影响很大,是本实验误差的主要来源。 2.减小误差的方法 (1)l的测量:使用毫米刻度尺测量,可多测几次求平均值。 (2)Δx的测量:使用测量头测量,测出n条亮条纹间的距离a,则Δx=,同样可以多测几次求平均值,进一步减小实验误差。 返回目录 实验19　用双缝干涉测量光的波长 五、注意事项 1.安装时,注意使光源、透镜、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上,并使单缝、双缝平行且间距适当。 2.光源灯丝最好为线状灯丝,并与单缝平行且靠近。 3.调节的基本依据:照在光屏上的光很弱,主要原因是灯丝与单缝、双缝,测量头与遮光筒不共轴;干涉条纹不清晰,一般原因是单缝与双缝不平行。 返回目录 实验19　用双缝干涉测量光的波长 易错辨析 (1)调节双缝干涉的实验装置时,要注意调节光源的高度,使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。(　　) (2)用双缝干涉测光的波长时,单缝和双缝要相互平行,中心大致位于遮光筒的轴线上。(　　) (3)用双缝干涉测光的波长时,用测量头直接测出Δx,这样可以减小误差。 (　　) √ √ × 返回目录 实验19　用双缝干涉测量光的波长 考点一　教材原型实验 能力 探究突破 课中 课堂互动·考教衔接 角度一　实验原理与操作 例1 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实验装置,用以测量红光的波长。 返回目录 考点一 考点二 实验19　用双缝干涉测量光的波长 (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,由左到右,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 　　　　　　　　　　　　　。  E D B 放置单缝、双缝时,必须使缝平行 单缝、双缝间的距离要适当 返回目录 考点一 考点二 实验19　用双缝干涉测量光的波长 (3)一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时,发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐,如图所示。若要使两者对齐,该同学应如何调节 　　　 　　　　。  旋转测量头,分划板竖线随之旋转,可使分划板竖线与亮条纹对齐 返回目录 考点一 考点二 实验19　用双缝干涉测量光的波长 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,所以表示各光学元件的字母排列顺序为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位于遮光筒的轴线上。 (3)旋转测量头,分划板竖线随之旋转,可使分划板竖线与亮条纹对齐。 返回目录 考点一 考点二 实验19　用双缝干涉测量光的波长 角度二　实验数据处理与误差分析 例2 (2026北京海淀模拟)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中。 (1)在该实验中(实验装置如图),下列说法正确的是　　　　。  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.测量某条干涉亮条纹位置时,应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐 C.为了减小测量误差,可用测量头 测出n条亮条纹间的距离a,求出相 邻两条亮条纹间距Δx= D.某同学用黄光作为入射光,为了增大干涉条纹的间距,可以采用的方法是改用蓝光作为入射光 BC 返回目录 考点一 考点二 实验19　用双缝干涉测量光的波长 (2)已知双缝到光屏的距离l=500 mm,双缝之间的距离d=0.50 mm,单缝到双缝的距离s=100 mm,某同学在用测量头测量时,调整手轮,在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准亮条纹A的中心,然后他继续转动,使分划板中心刻线对准亮条纹B的中心,前后两次游标卡尺的读数如图所示,A位置读数为　　 mm,B位置读数为　　　 mm,则入射光的波长λ=　　 　 m (结果保留2位有效数字)。  11.1 15.6 6.4×10-7 返回目录 考点一 考点二 实验19　用双缝干涉测量光的波长 (3)实验中发现条纹太密,难以测量,可以采用的改善办法有　　　　。   A.改用波长较长的光(如红光)作为入射光 B.增大双缝到屏的距离 C.增大双缝到单缝的距离 D.增大双缝间距 AB 返回目录 考点一 考点二 实验19　用双缝干涉测量光的波长 解析 (1)调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心后,再放上单缝和双缝,A错误;使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐,使得移动过程中测出的条纹间距较为准确,B正确;n条亮条纹间存在n-1个相邻间距,则相邻两条亮条纹间距为Δx=,C正确;根据Δx=λ,蓝光波长小于黄光波长,则改用蓝光作为入射光会使条纹间距减小,D错误。 (2)A位置读数为11 mm+1×0.1 mm=11.1 mm,B位置读数为15 mm+6×0.1 mm=15.6 mm,根据Δx=λ,可得入射光波长为λ=Δx· m≈6.4×10-7 m。 返回目录 考点一 考点二 实验19　用双缝干涉测量光的波长 (3)根据Δx=λ,可知要增大条纹间距,可以改用波长较长的光(如红光)作为入射光,或者增大双缝到屏的距离,或者减小双缝间距,故A、B正确。 返回目录 考点一 考点二 实验19　用双缝干涉测量光的波长 考点二　创新拓展实验 角度　实验的改进和创新 例3 洛埃在1834年设计了一种更简单的观察干涉的装置。如图所示,单色光从单缝S射出,一部分入射到平面镜后反射到屏上,另一部分直接投射到屏上,在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是S'。 实验19　用双缝干涉测量光的波长 考点一 考点二 返回目录 (1)通过洛埃镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹,这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝,　　　　相当于另一个“缝”。  (2)实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0.15 mm,单缝到光屏的距离D=1.2 m,观测到第3条亮条纹中心到第12条亮条纹中心的间距为22.78 mm,则该单色光的波长λ=　　　　 m(结果保留1位有效数字)。  (3)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮条纹之间的距离　　　　。  A.将平面镜稍向上移动一些 B.将平面镜稍向右移动一些 C.将光屏稍向右移动一些 D.将光源由红色光改为绿色光 S' 6×10-7 AC 实验19　用双缝干涉测量光的波长 考点一 考点二 返回目录 解析 (1)如果S被视为其中的一个缝,S'相当于另一个“缝”。 (2)第3条亮条纹中心到第12条亮条纹中心的间距为22.78 mm,则相邻亮条纹间距为Δx= m≈ 2.53×10-3 m,等效双缝间的距离为d=2h=0.30 mm=3.0×10-4 m,根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ,有λ=Δx= m≈6×10-7 m。 (3)根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知,仅增大D、仅减小d或仅增大波长λ都能够增大光屏上相邻两条亮条纹之间的距离,所以A、C正确。 实验19　用双缝干涉测量光的波长 考点一 考点二 返回目录 $