新课标选修3-4 13.4实验：用双缝干涉测量光的波长ppt课件.ppt

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1、用双缝干涉测量光的波长一.实验目的1.观察双缝干涉的干涉图样2.测定单色光的波长二.实验原理r2-r1=dsinθrP11xX=Ltanθ≈LsinθS1θr2dP当两列波的路程差为波长S2l的整数倍，即dx/L=±kλ（k=0,1,2…)时才会出现亮条纹，亮条纹位置为：X=±kLλ/dLxd三.数据处理：条纹间距ldxxdln条亮条纹间的距离aa用累积法(减小偶然误差)n=5ladxadx=a/(n-1)xdn1ll(n1)四.实验装置五.实验器材双缝干涉仪(由光具座、光源、滤光片、单缝

2、、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头)、学生电源、导线、刻度尺等．六.测量头使用方法1．结构:由分划板、目镜、手轮等构成．452540203505101520051015201305第1条第4条图（乙）时读数图（丙）时读数ä2.使用方法:转动手轮,分划板会左、右移动.测量时,应使分划板中心刻线对齐条纹的中心(如图所示),记下此时手轮上的读数a1;转动手轮,使分划板向一侧移动,当分划板中心刻线对齐另一条相邻的条纹中心时,记下手轮上的刻度数a2,两次读数之差就是这两条条纹间的距离,即：a-ax21n1七.实验步骤1．观察干涉条纹(1

3、)将光源、遮光筒、毛玻璃屏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,使光源发出的光能沿轴线到达光屏．•(4)安装双缝和单缝,中心大致位于遮光筒的轴线上,使双缝与单缝的缝平行,二者间距约5cm~10cm,这时可观察白光的干涉条纹．(5)在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹．•2.测定单色光的波长•(1)安装测量头,调节清晰观察•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至另一亮条纹

4、的中央,记下此时手轮上的读数•a2,该条纹记为第n条亮纹．•(3)用刻度尺测量双缝到光屏的••(距4)离改l变(dd和已l知,重)复测量．数据处理n条亮条纹间的距离aaa-a21a-ax211.条纹间距n12.波长dx(a-a)d21ll(n1)a八.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

5、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．九.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)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．（3）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（4）测量多条亮条纹间的距离时读数不准确，此间距中的条纹数未数清十.几种单色光的干涉条纹练习:如图所示双缝干涉仪,其中A是白炽电灯(光源)、B是滤光片、E是遮光筒、F是毛玻璃光屏．(1)图中C是__单__缝_____,D是__双__缝____

6、,C、D间距离大约是5_-_--_1_0_c_m___cm．(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时还单应缝注和意双_缝__间__距__5_c_m_~_1_0_c_m__和__使__单__缝__与__双__缝_相__互__平_行______。练习:如图所示双缝干涉仪,其中A是白炽电灯(光源)、B是滤光片、

7、E是遮光筒、F是毛玻璃光屏．(3)如果撤去滤光片B,在屏上看到的是彩__色__干__涉__条__纹__,与D正中相对的位置出现的是白色亮条纹彩色条纹_____________,两侧是______________.(4)如果把黄色滤光片换成绿色滤光片,在屏上观察到的条纹间距将变__变__窄___．(5)计算光的波长的公式是=__λ=__d_△_x_/_l___.(6).如图所示,让一束单色光射到一个单孔屏时,光从小孔出来,射到两个小孔离得很近的双孔屏上,这时像屏上出现了明暗相间的干涉条纹,当移动像屏时,以下说法正确的是(CD)A.

8、当像屏向双孔屏略微移动时,像屏上的条纹变得模糊不清B.当像屏远离双孔屏略微移动时,像屏上的条纹变像屏得模糊不清双孔屏单孔屏C.当像屏向双孔屏略微移动时,单色光像屏上的条纹仍然清晰D.当像屏远离双孔屏略微移动时,像屏上的条纹仍然清晰练习.用螺旋测微器