第十三章 实验 用双缝干涉测量光的波长

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1、2、干涉条纹间距与光的波长的关系分析（3-4课本80页，课后自主分析）三、实验器材双缝干涉仪(由光具座、光源、滤光片、双缝、单缝、毛玻璃屏、遮光筒、测量头组成)，另外还有学生电源、导线、刻度尺．四、实验步骤1．观察干涉条纹(1)将光源、、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，使光源发出的光能沿到达光屏．（粗调）(4)安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝的缝，二者间距约，这时，可观察光的干涉条纹．(5)在单缝和光源间放上滤光片，观察光的干涉条纹．2．测定单色光的波长(1)安装测量头，调节至

2、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央，记下手轮上的读数a1，将该条纹记为第1条亮纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a2，将该条纹记为第n条亮纹（累积法）．(3)用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(d是已知的)．(4)重复测量．3．光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近．4．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所致；干涉条纹不清晰的一般原因是单缝与双缝不平行所致，故应正确调节．七、误差分析1．双缝到屏的距离l的测量存在误差．2．测条纹间距Δx带来的误差：(1

3、)干涉条纹没有调整到最清晰的程度．(2)误认为Δx为亮(暗)条纹的宽度．[案例1]．（09年上海高考）如图实－8所示为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大，可改用波长更________(填：长、短)的单色光，或者使双缝与光屏之间的距离________(填：增大，减小)．图实－8实验原理考查[案例2]（05年天津理综）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，要把它们放在如图实－3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．图实－3实验器材、实验步骤及数据处理(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他

4、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)本实验的实验步骤有：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用米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)测量数条亮纹间的距离．在操作步骤②时还应注意_________和_________．(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图实－4甲所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对

5、齐，记下此时图实－4乙中手轮上的示数________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为________mm.图实－4(4)已知双缝间距d为2.0×10－4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算公式λ＝__________，求得所测红光波长为__________nm.[答案](1)E、D、B(2)单缝与双缝的间距为5cm～10cm使单缝与双缝相互平行(3)13.8702.310(4)6.6×102[练1]（2006全国理综卷第22题）利用图中装置研究双缝干涉时，有下面几种说法：A、将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B、将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间

6、距变宽C、将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D、换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄E、去掉滤光片后，，干涉现象消失其中正确的是：（）[练2]．（05广东物理）如图实－6所示是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图．图实－6(1)图中①是光源，⑤是光屏，它们之间的②③④依次是____________、____________和____________．(2)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离()A．增大③和④之间的距离B．增大④和⑤之间的距离C．将红色滤光片改为绿色滤光片D．增大双缝之间的距离(3)在某次实验中，已知双缝

7、到光屏之间的距离是600mm，双缝之间的距离是0.20mm，单缝到双缝之间的距离是100mm.某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹(记作第1条)的中心，这时手轮上的示数如图实－7甲所示．然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数如图实－7乙所示，这两次示数依次为______mm和________mm，由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为________nm.解析：(1)在用光的干涉测波长的实验中，光具座上从左向右依次是光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏和测量头．(2)由Δx＝

8、λ可知，当增大双缝到光屏间的距离l或减小双缝之间的距离d或增大光的波长λ时，光屏