实验十四 用双缝干涉测光的波长ppt课件.ppt

《实验十四 用双缝干涉测光的波长ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实验十四用双缝干涉测光的波长要点归纳【实验目的】1.理解双缝干涉的原理，能安装和调试仪器.2.观察入射光分别为白光和单色光时双缝干涉的图样.3.掌握用公式测波长的方法.【实验器材】双缝干涉仪，即：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头，另外还有学生电源、导线、刻度尺.【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）纹间隔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=d·Δx/l.附：测量头的构造及使用图1如图1（甲）所示，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮

2、，分划板会向左右移动，测量时，应使分划板中心刻度对齐条纹的中心，如图1（乙），记下此时手轮上的读数.两次读数之差就表示这两条条纹间的距离.实际测量时，测出要数n条明纹（暗纹）的宽度，设为a，那么【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，如图2所示.（2）接好光源，打开开关，使白炽灯正常发光.调节各部件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏.图2（3）安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝的缝平行.2.观察与记录（1）调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

3、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条相邻的明条纹中心对齐时，记下手轮上的刻度数a2,则相邻两条纹间的距离（4）换用不同的滤光片，测量其他色光的波长.【数据处理】用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l,由公式计算波长.重复测量、计算，求出波长的平均值.【误差分析】测定单色光的波长，其误差主要由测量引起，条纹间距Δx测量不准，或双缝到屏的距离测不准都会引起误差，但都属于偶然误差，可采用多次测量取平均

4、值的方法来减小误差.【注意事项】1.调节双缝干涉仪时，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.放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上.3.调节测量头时，应使分划板中心刻线和条纹的中心对齐，记清此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线和另一条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数，两次读数之差就表示这两条纹间的距离.4.不要直接测Δx，要测几个条纹的间距计算得Δx，这样可以减小误差.5.白光的干涉观察到的是彩色条纹，其中白色在中央，红色在最外层.典例剖析【例1】某同学在做双缝干

5、涉实验时，按图安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于（）A.光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大B.没有安装滤光片C.单缝与双缝不平行D.光源发出的光束太强解析安装实验器件时要注意使光束的中央轴线与遮光筒的轴线重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝要相互平行,还要使光源发出的光束不要太暗，才能使实验成功.答案AC【例2】如图3所示是双缝干涉测光的波长的实验设备示意图.(1)图中①是光源，⑤是光屏，它们之间的②③④依次是、是.(2)以下哪些操作能够增大

6、光屏上相邻两条亮纹之间的距离（）图3A.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4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4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

7、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.图4（2）由可知，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，光屏上相邻两条亮纹之间的距离将增大.故选项B正确.（3）亮条纹在读数时由螺旋测微器原理知图甲读数为0.641mm，图乙读数为10.293mm.由答案（1）滤光片单缝双缝（2）B（3）0.64110.293536【例3】在利用双缝干涉测定光波波长时，首先调节光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝

8、竖直并且互相平行，当屏上出现了干涉图样后，用测量头上的游标卡尺去测量，转动手轮，移动分划板使分划中心刻线与某条明纹中心齐时（如图实4A所示）将此明纹记为1，然后再转动手轮，分划板中心刻线向右移动，依次经过2、3……明纹，最终与明纹6中心对齐，分划板中心刻线与明纹