高考物理一轮复习 第十四章 第85课时 用双缝干涉测光的波长(实验增分课)课件
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第九页，共二十三页。
(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。
七、注意事项 1．双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，且注意 保养。 2．安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心 均在遮光筒的轴线上，并使单缝、双缝平行且间距适当。 3．光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近。
(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，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为 C、 ____________、A。
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(2)本实验的操作步骤有： 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)测量数条亮条纹间的距 离。 在 操 作 步 骤 ② 时 还 应 注 意 __________________________ 和 ___12_/9/_20_21________________。
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第四页，共二十三页。
三、实验器材
双缝干涉仪(由光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、
毛玻璃屏、测量头组成)，另外还有学生电源、导线、刻度尺。 谨记部分器材用途
滤光片 单缝 双缝
测量头
提供单色光 提供光线稳定的光源
提供相干光 测定条纹间距
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四、实验步骤 1．安装仪器、观察干涉条纹 (1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安装在光具座上，如图所示。
第85课时(kèshí) 用双缝干涉测光的波长 (实验增分课)
第一页，共二十三页。
NO.1 实验基础( jīchǔ)全知晓
NO.2 常规(chángguī)考法掌握牢
第二页，共二十三页。
NO.1 实验 基础全知晓 (shíyàn)
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第三页，共二十三页。
一、实验目的 1．了解光波产生稳定的干涉现象的条件。 2．观察白光和单色光的双缝干涉图样。 3．测定单色光的波长。 二、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)条纹间的距离 Δx 与双缝间的距离 d、双缝到屏 的距离 l、单色光的波长 λ 之间满足 Δx＝dl λ。
(2)单缝与双缝的间距为 5～10 cm，使单缝与双缝相互平行。
(3)题图甲的读数为 2．320 mm，题图乙的读数为 13．870 mm，
Δx＝13.8760－－12.320 mm＝2．310 mm。
(4)由 Δx＝dl λ 可得 λ＝dl Δx， 可求出 λ＝2.00×.70100－4×2．310 mm＝6．6×10－4 mm。 答案：(1)E、D、B (2)单缝与双缝的间距为 5～10 cm
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(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条 纹定为第 1 条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示。然后同 方向转动测量头，使分划板中心刻线与第 6 条亮条纹中心对 齐，此时图乙所示手轮上的示数为________mm，求得相邻亮 条纹的间距 Δx 为________mm。
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2．用双缝干涉测光的波长的实验装置如图甲所示，已知单缝 与双缝的距离 L1＝60 mm，双缝与光屏的距离 L2＝700 mm，单缝宽 d1＝0．10 mm，双缝间距 d2＝0．25 mm。
(1)分划板的中心刻线分别对准第 1 条和第 4 条亮条纹的中 心时，手轮上的读数如图乙所示，则对准第 1 条时读数 x1 ＝________mm，对准第 4 条时读数 x2＝________mm，相 邻两条亮条纹间的距离 Δx＝________mm。
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解析：题图 2 所示游标卡尺的精确度为 0．1 mm，故 A 位置读 数为 11 mm＋0．1×2 mm＝11．2 mm＝1．12×10－2 m；B 位 置读数为 15 mm＋0．1×7 mm＝15．7 mm＝1．57×10－2 m； 故 Δx＝1.57－1.712×10－2 m≈6．4×10－4 m；由 Δx＝Ldλ 可得 λ＝Δx·Ld＝6.4×10－04.×5 5×10－4 m＝6．4×10－7 m。 答案：1．12×10－2 1．57×10－2 6．4×10－7
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五、数据处理 1．条纹间距 Δx＝an2－－a11。 2．波长 λ＝dl Δx。 3．计算多组数据，求 λ 的平均值。 六、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。 12/9(/2202)1误认为 Δx 为亮(暗)条纹的宽度。
(2)本 12/9/2021 实验中计算波长的公式 λ＝______，求得的波长是 ________nm(结果保留三位有效数字)。
第十四页，共二十三页。
解析：(1)对准第 1 条时读数 x1＝(2＋0．01×19．0)mm＝2．190 mm，对准第 4 条时读数 x2＝(7．5＋0．01×36．9)mm＝7．869 mm，相邻两条亮条纹间的距离 Δx＝x42－－1x1＝1．893 mm。
4．照在屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、 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
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不平行，故应正确调节。
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NO.2 常规 考法掌握牢 (chángguī)
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第十一页，共二十三页。
1．利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距 d＝0．5 mm， 双缝与光屏间距离 L＝0．5 m，用某种单色光照射双缝得到 干涉图样如图 1 所示，分划板在图中 A、B 位置时游标卡尺 读数如图 2 所示，则图中 A 位置的游标卡尺读数为 ________m，B 位置的游标卡尺读数为________m，单色光 的波长为________m。
(2)由条纹间距公式 Δx＝ldλ可得，本实验中 λ＝Ld22Δx， 波长 λ＝07.0205××1100－－33×1．893×10－3 m≈6．76×10－7 m
＝676 nm。答案：(1Biblioteka 2．19012/9/2021
7．869
1．893
(2)Ld22Δx
676
第十五页，共二十三页。
3．现有毛玻璃屏 A、双缝 B、白光光源 C、单缝 D 和红色滤 光片 E 等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组 装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。
(4)已知双缝间距 d＝2．0×10－4 m，测得双缝到屏的距离 l＝ 0．700 m，由计算公式 λ＝________，求得所测红光波长为 __1_2/9_/2_02_1 __mm。
第十八页，共二十三页。
解析：(1)双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为光
源、滤光片、单缝、双缝、屏，因此应填：E、D、B。
(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遮光筒的轴线 到屏。
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(4)安装双缝和单缝，使缝的中点大致位于遮光筒的轴线 上，且双缝与单缝相互平行，二者间距约 5～10 cm，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。
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2．测定单色光的波长 (1)安装测量头，调节至可观察到清晰的干涉条纹。 (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 中心刻线移动至另一亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数 a2，将该条纹记为第 n 条亮条纹。 (3)用刻度尺测量双缝到屏的距离 l(d 是已知的)。 (4)重复测量。
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第二十页，共二十三页。
第二十一页，共二十三页。
第二十二页，共二十三页。
内容 总结 (nèiróng)
第85课时 用双缝干涉(gānshè)测光的波长
No Image
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使单缝
与双缝相互平行 12/9/2021
(3)13．870
2．310
d (4) l Δx
6．6×10－4
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[规律方法] 本实验常考双缝干涉仪器的安装、实验步骤及注意事项、 Δx 的测量和光的波长的计算。安装实验仪器要注意各种元件 的安放顺序，实验步骤中需要牢记注意事项，另外还要准确掌 握 Δx 的测量方法和 λ 的计算方法。
(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。
七、注意事项 1．双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，且注意 保养。 2．安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心 均在遮光筒的轴线上，并使单缝、双缝平行且间距适当。 3．光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近。
(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，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为 C、 ____________、A。
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第十六页，共二十三页。
(2)本实验的操作步骤有： 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)测量数条亮条纹间的距 离。 在 操 作 步 骤 ② 时 还 应 注 意 __________________________ 和 ___12_/9/_20_21________________。
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三、实验器材
双缝干涉仪(由光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、
毛玻璃屏、测量头组成)，另外还有学生电源、导线、刻度尺。 谨记部分器材用途
滤光片 单缝 双缝
测量头
提供单色光 提供光线稳定的光源
提供相干光 测定条纹间距
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四、实验步骤 1．安装仪器、观察干涉条纹 (1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安装在光具座上，如图所示。
第85课时(kèshí) 用双缝干涉测光的波长 (实验增分课)
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NO.1 实验基础( jīchǔ)全知晓
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NO.1 实验 基础全知晓 (shíyàn)
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一、实验目的 1．了解光波产生稳定的干涉现象的条件。 2．观察白光和单色光的双缝干涉图样。 3．测定单色光的波长。 二、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)条纹间的距离 Δx 与双缝间的距离 d、双缝到屏 的距离 l、单色光的波长 λ 之间满足 Δx＝dl λ。
(2)单缝与双缝的间距为 5～10 cm，使单缝与双缝相互平行。
(3)题图甲的读数为 2．320 mm，题图乙的读数为 13．870 mm，
Δx＝13.8760－－12.320 mm＝2．310 mm。
(4)由 Δx＝dl λ 可得 λ＝dl Δx， 可求出 λ＝2.00×.70100－4×2．310 mm＝6．6×10－4 mm。 答案：(1)E、D、B (2)单缝与双缝的间距为 5～10 cm
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(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条 纹定为第 1 条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示。然后同 方向转动测量头，使分划板中心刻线与第 6 条亮条纹中心对 齐，此时图乙所示手轮上的示数为________mm，求得相邻亮 条纹的间距 Δx 为________mm。
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2．用双缝干涉测光的波长的实验装置如图甲所示，已知单缝 与双缝的距离 L1＝60 mm，双缝与光屏的距离 L2＝700 mm，单缝宽 d1＝0．10 mm，双缝间距 d2＝0．25 mm。
(1)分划板的中心刻线分别对准第 1 条和第 4 条亮条纹的中 心时，手轮上的读数如图乙所示，则对准第 1 条时读数 x1 ＝________mm，对准第 4 条时读数 x2＝________mm，相 邻两条亮条纹间的距离 Δx＝________mm。
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解析：题图 2 所示游标卡尺的精确度为 0．1 mm，故 A 位置读 数为 11 mm＋0．1×2 mm＝11．2 mm＝1．12×10－2 m；B 位 置读数为 15 mm＋0．1×7 mm＝15．7 mm＝1．57×10－2 m； 故 Δx＝1.57－1.712×10－2 m≈6．4×10－4 m；由 Δx＝Ldλ 可得 λ＝Δx·Ld＝6.4×10－04.×5 5×10－4 m＝6．4×10－7 m。 答案：1．12×10－2 1．57×10－2 6．4×10－7
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五、数据处理 1．条纹间距 Δx＝an2－－a11。 2．波长 λ＝dl Δx。 3．计算多组数据，求 λ 的平均值。 六、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。 12/9(/2202)1误认为 Δx 为亮(暗)条纹的宽度。
(2)本 12/9/2021 实验中计算波长的公式 λ＝______，求得的波长是 ________nm(结果保留三位有效数字)。
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解析：(1)对准第 1 条时读数 x1＝(2＋0．01×19．0)mm＝2．190 mm，对准第 4 条时读数 x2＝(7．5＋0．01×36．9)mm＝7．869 mm，相邻两条亮条纹间的距离 Δx＝x42－－1x1＝1．893 mm。
4．照在屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、 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
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不平行，故应正确调节。
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NO.2 常规 考法掌握牢 (chángguī)
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1．利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距 d＝0．5 mm， 双缝与光屏间距离 L＝0．5 m，用某种单色光照射双缝得到 干涉图样如图 1 所示，分划板在图中 A、B 位置时游标卡尺 读数如图 2 所示，则图中 A 位置的游标卡尺读数为 ________m，B 位置的游标卡尺读数为________m，单色光 的波长为________m。
(2)由条纹间距公式 Δx＝ldλ可得，本实验中 λ＝Ld22Δx， 波长 λ＝07.0205××1100－－33×1．893×10－3 m≈6．76×10－7 m
＝676 nm。答案：(1Biblioteka 2．19012/9/2021
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(2)Ld22Δx
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3．现有毛玻璃屏 A、双缝 B、白光光源 C、单缝 D 和红色滤 光片 E 等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组 装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。
(4)已知双缝间距 d＝2．0×10－4 m，测得双缝到屏的距离 l＝ 0．700 m，由计算公式 λ＝________，求得所测红光波长为 __1_2/9_/2_02_1 __mm。
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解析：(1)双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为光
源、滤光片、单缝、双缝、屏，因此应填：E、D、B。
(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遮光筒的轴线 到屏。
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(4)安装双缝和单缝，使缝的中点大致位于遮光筒的轴线 上，且双缝与单缝相互平行，二者间距约 5～10 cm，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。
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2．测定单色光的波长 (1)安装测量头，调节至可观察到清晰的干涉条纹。 (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 中心刻线移动至另一亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数 a2，将该条纹记为第 n 条亮条纹。 (3)用刻度尺测量双缝到屏的距离 l(d 是已知的)。 (4)重复测量。
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内容 总结 (nèiróng)
第85课时 用双缝干涉(gānshè)测光的波长
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使单缝
与双缝相互平行 12/9/2021
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2．310
d (4) l Δx
6．6×10－4
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[规律方法] 本实验常考双缝干涉仪器的安装、实验步骤及注意事项、 Δx 的测量和光的波长的计算。安装实验仪器要注意各种元件 的安放顺序，实验步骤中需要牢记注意事项，另外还要准确掌 握 Δx 的测量方法和 λ 的计算方法。