4 实验:用双缝干涉测量光的波长
实验:用双缝干涉测量光的波长
n 1
的波长。
实验中的双缝间距d是器材本身给出的,因此本实验要注意l 和Δ x的测量。光波的波长很小,l、Δ x的测量对波长的影响
很大。
1.l的测量:l用毫米刻度尺测量,如果可能,可多次测量求
平均值。
2.条纹间距Δ x的测定:Δ x利用测量头测量。用“累积法” 测n条亮纹间距,再求 x
a 并且采用多次测量求Δ x的 , n 1
4 实验:用双缝干涉测量光的波长
实验目的和器材
实验原理 1.光源发出的光经滤光片后成为单色 光,单色光经过单缝后相当于线光源。 双缝到单缝的距离相等,单色光经双 缝后相当于振动情况完全相同的两个 相干光源。在光屏上可以观察到明暗 相间的干涉条纹;若不加滤光片,则 各种颜色的光都发生干涉,在屏上观
1.观察白光及单色光的双 实 缝干涉图样 验 l 2.掌握用公式 x 测 目 d 的 定单色光波长的方法并实 践操作
类型1
实验中的注意事项
【典例1】(2012·福建高考)在“用双缝干涉测光的波长” 实验中(实验装置如图):
(1)下列说法哪一个是错误的________。(填选项前的字母)
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.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与 该亮纹的中心对齐 C.为了减少测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,
求出相邻两条亮纹间距 x a
(2)测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图,其示数为____mm。
n 1
【标准解答】(1)选A。应先调节光源高度、遮光筒中心及光 屏中心后再放上单、双缝,A选项不正确。测微目镜分划板 中心刻选项正确。测微目镜移过n条亮纹,则亮条纹间
d=0.20mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏
高考物理实验-用双缝干涉测光的波长
用双缝干涉测光的波长知识元用双缝干涉测光的波长知识讲解一、实验目的观察干涉图样,测定光的波长.二、实验原理双缝干涉中相邻两条明(暗)条纹间的距离△x与波长λ、双缝间距离d及双缝到屏的距离L 满足△x=λ.因此,只要测出△x、d和L,即可求出波长λ.三、实验器材双缝干涉仪(包括光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头)、刻度尺.四、实验步骤1.观察双缝干涉图样①将光源、滤光片、单缝、双缝、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,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏.④安装双缝,使双缝与单缝的缝平行,二者间距5~10cm.⑤观察白光的干涉条纹.⑥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央,记下手轮上的读数a1,转动手轮,使分划板中心刻线移动,记下移动的条纹数n和移动后手轮的读数a2,a1与a2之差即n条亮纹的间距.(3)用刻度尺测量双缝到光屏间距离l(d是已知的).(4)重复测量、计算,求出波长的平均值.(5)换用不同滤光片,重复实验测量其他单色光的波长.五、注意事项1.安装器材时,注意调节光源、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、双缝平行且竖直.2.光源灯丝最好为线状灯丝,并与单缝平行且靠近.3.调节的基本依据是:照在屏上的光很弱,主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头、遮光筒不共轴所致,干涉条纹不清晰的主要原因是单缝与双缝不平行.4.光波波长很短,△x、l的测量对波长λ的影响很大,l用毫米刻度尺测量,△x利用测量头测量.可测多条亮纹间距再求△x,采用多次测量求λ的平均值法,可减小误差.例题精讲用双缝干涉测光的波长例1.在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将所用器材按要求安装在如图甲所示的光具座上,然后接通电源使光源正常工作。
4 实验:用双缝干涉测量光的波长
实验:用双缝干涉测量光的波长一、实验目的(1)观察白光及单色光的双缝干涉图样。
(2)掌握用公式Δx =ld λ测定单色光的波长的方法。
二、实验原理1.相邻亮纹(或暗纹)间的距离Δx 与入射光波长λ之间的定量关系推导如图所示,双缝间距为d ,双缝到屏的距离为l 。
双缝S 1、S 2的连线的中垂线与屏的交点为P 0。
对屏上与P 0距离为x 的一点P ,两缝与P 的距离PS 1=r 1,PS 2=r 2。
在线段PS 2上作PM =PS 1,则S 2M =r 2-r 1,因d ≪l ,三角形S 1S 2M 可看做直角三角形。
有:r 2-r 1=d sin θ(令∠S 2S 1M =θ)。
① 另:x =l tan θ≈l sin θ②由①②得r 2-r 1=d x l ,若P 处为亮纹,则d x l =±kλ(k =0,1,2,…),解得:x =±k l d λ(k =0,1,2…),相邻两亮纹或暗纹的中心间距:Δx =l dλ。
2.测量原理由公式Δx =ld λ可知,在双缝干涉实验中,d 是双缝间距,是已知的;l 是双缝到屏的距离,可以测出,那么,只要测出相邻两亮条纹(或相邻两暗条纹)中心间距Δx ,即可由公式λ=dl Δx 计算出入射光波长的大小。
3.测量Δx 的方法测量头由分划板、目镜、手轮等构成,如图甲所示,测量时先转动测量头,让分划板中心刻线与干涉条纹平行,然后转动手轮,使分划板向左(或向右)移动至分划板的中心刻线与条纹的中心对齐,记下此时读数,再转动手轮,用同样的方法测出n 个亮纹间的距离a ,则可求出相邻两亮纹间的距离Δx =an -1。
三、实验器材双缝干涉仪(包括:光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及测量头,其中测量头又包括:分划板、目镜、手轮等)、学生电源、导线、米尺。
四、实验步骤1.器材的安装与调整(1)先将光源(线状光源)、遮光筒依次放于光具座上,如图所示,调整光源的高度,使它发出的一束光沿着遮光筒的轴线把屏照亮。
4.4 实验:用双缝干涉测量光的波长-课件(11张PPT)
蓝光 双缝间距0.36 mm
新知讲解
三、物理量的测量
的测量 :双缝到屏的距离 可以用刻度尺测出。 的测量
新知讲解
三、物理量的测量
的测量 :测量个亮条纹间的距离
则:∆ =
−
新知讲解
三、物理量的测量
的测量 :双缝到屏的距离 可以用刻度尺测出。 的测量 :测量个亮条纹间的距离
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条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如
图乙所示。一、实验装置
双缝干涉实验装置示意图
滤光片
光源
透镜
双缝
遮光筒
毛玻璃
目镜
单缝
新知讲解
二、实验步骤
红光 双缝间距0.18 mm
红光 双缝间距0.36 mm
安装遮光筒与光源,使之在一条直线直线上
在光源前加个凸透镜,以便得到平行光
加上单缝与双缝,使缝平行
调整单缝筒与遮光筒同轴,使屏上得到清晰的干涉条纹
则:∆ =
用公式求出光的波长: =
−
课堂练习
1. 用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样,双缝之间的距离是0.2mm,用的是绿色滤光片,
从目镜中可以看到绿色干涉条纹。
(1)如果把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动,相邻两亮条纹中心的距离如何变化?
(2)把绿色滤色片换成红色,相邻两个亮条纹中心的距离增大了。这说明哪种色光的波长
实验:用双缝干涉
测量光的波长
温故知新
1.产生稳定的干涉条纹的条件:两光频率相同。
2024年人教版高中物理选择性必修第一册第四章光第4节实验:用双缝干涉测量光的波长
4.实验:用双缝干涉测量光的波长一、实验目的1.了解光波产生稳定干涉现象的条件。
2.观察白光及单色光的双缝干涉图样。
λ测量光的波长。
3.会用公式Δx=ld二、实验器材双缝干涉仪(包括:光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及测量头)、学生电源、导线、刻度尺。
三、实验原理与设计1.实验原理:λ可知,在双缝干涉实验中,d是双缝间距,是已知的;l是双缝到屏的距离,可以由公式Δx=ld测出,那么只要测出相邻两亮条纹(或相邻两暗条纹)中心间距Δx,即可由公式λ=dΔx计算出l入射光波长的大小。
2.物理量的测量:(1)l的测量:刻度尺;(2)Δx的测量:测量头(由分划板、目镜、手轮等构成);(3)d的测量:由双缝的型号决定,可直接读出。
思考测量长度的工具有:毫米刻度尺、米尺、螺旋测微器、游标卡尺等。
光波的波长该用什么来测量呢?提示:不是用某一把尺子,而是用双缝干涉仪来测量,在这个仪器中有毫米刻度尺和螺旋测微器(或游标卡尺)。
一、实验步骤1.按图所示安装仪器:2.将光源中心、单缝中心、双缝中心调节在遮光筒的中心轴线上。
3.使光源发光,在光源和单缝之间加红(绿)色滤光片,让通过后的条形光斑恰好落在双缝上,通过遮光筒上的测量头,仔细调节目镜,观察单色光的干涉条纹,撤去滤光片,观察白光的干涉条纹(彩色条纹)。
4.加装滤光片,通过目镜观察单色光的干涉条纹,同时调节手轮,分划板的中心刻线对齐某一条纹的中心,记下手轮的读数,然后继续转动使分划板移动,直到分划板的中心刻线对齐另一条纹中心,记下此时手轮读数和移过分划板中心刻线的条纹数n。
,算出条纹间距,然后利5.将两次手轮的读数相减,求出n条亮纹间的距离a,利用公式Δx=an-1Δx,求出此单色光的波长λ(d仪器中已给出,l可用刻度尺测出)。
用公式λ=dl6.用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(d是已知的)。
7.重复测量、计算,求出波长的平均值。
8.换用另一滤光片,重复实验。
【高中物理】实验:用双缝干涉测量光的波长+高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
纹 ;其余各级亮条纹都是彩色的,彩色条纹的排列以零级亮条纹为中心左 右对称。 ▪ 在第一级亮条纹中,红色在最外侧。
安装滤光片
▪ 测量单色光波长时,在单缝前面加上红色或绿色滤光片即可看到红黑相间 或绿黑相间的干涉条纹,再调节目镜,就能同时清晰地看到分划线和干涉条 纹,然后绕光轴转动测量头,使分划线与干涉条纹平行,固定好测量头后 即可进行测量。
手轮上的读数分别为x1、x2(x1<x2),则入射的单色光波长的计算表达式为___________。分划 板中心刻线在A位置时手轮上的示数如乙所示,则读数为___________mm。
▪ 如图为拨杆,请问它是按照下列哪种方式安装和操作的______;
▪ A.拨杆A处丫字叉套在单缝所在处的支柱并为轴,手持拨杆的C端,通过 左右拨动来调节B小孔套住的双缝
▪ 注意:避免眼睛长时间直视光源。 ▪ 双缝干涉仪是比较精密的仪器,应轻拿轻放,以免损坏。
测微目镜(头)的使用方法
▪ 测微目镜如图所示。它由刻度板、目镜、手轮等构成。转动手轮,刻度板 会左右移动。测量头上手轮的读数可按螺旋测微器或游标卡尺的读数方法 读取。
先不安装滤光片
▪ 在遮光管的另一端装上测量头。 ▪ 在单缝管上装上拨杆,边观察,边左右移动拨杆,调节单缝与双缝平行,
思考与练习
▪ 用某种单色光做双缝干涉实验时,已知双缝间距离为d,测出图⑤中双缝的 位置为L1,毛玻璃屏的位置为L2,实验时移动测量头(如图①所示)上的 手轮,把分划线对准靠近最左边的一条亮条纹(如图②所示),并记下螺 旋测微器的读数为x1(如图③所示),然后转动手轮,把分划线向右边移 动,直到对准第7条亮条纹并记下螺旋测微器读数为x7=___________mm (如图④所示),由以上测量数据可求得该单色光的波长λ=___________ (用题中测量量的符号表示)
4 实验 用双缝干涉测量光的波长
测量头
邻两条亮(暗)条纹间的距离Δx用
测Hale Waihona Puke .[实验器材]双缝干涉仪(包括光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃光
刻度尺
屏)、测量头、学生电源、导线、
.
[物理量的测量]
1.安装、调节双缝干涉仪,实验装置如图所示,使各部件水平、
单缝与双缝间的距离在8 cm左右.
干涉
2.观察白光的双缝
对齐
C.为了减小测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮
纹间距Δx=
−1
[解析] (1)放上单缝和双缝后,由于发生干涉现象,没法调节光源的高度,故A项错误.
(2)测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图所示,其示数为
1.970 mm.
[解析] (2)按读数规则,读出示数为1.5 mm+47.0×0.01 mm=1.970 mm.
[实验思路]
1. 实验目的
(1)观察白光及单色光的双缝
干涉图样
.
(2)测定单色光的 波长 .
2.实验原理
(1)当两列单色光在空间相遇并发生干涉时,在接收屏上将出现 明暗相间 的
Δx
条纹.两相邻亮(暗)条纹间的距离满足Δx= λ,故有λ=
.测出d、l、Δx
即可算出光的波长.
刻度尺
(2)实验中,双缝间的距离d是已知的,双缝到屏的距离l可以用
4
实验:用双缝干涉测量光的波长
新课程标准
学业质量水平
1.了解光波产生稳定干涉图样
的条件
1.能利用双缝干涉实验测定光的波长
2.观察白光及单色光的双缝干
涉图样
l
3.掌握用公式Δx= λ测定波长的
4、实验:用双缝干涉测量光的波长
一、实验目的
(1)了解光波产生稳定的干涉现象的条件;
(2)观察白光及单色光的双缝干涉图样;
(3)掌握测定单色光的波长的方法。
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)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:
(2)使用:
①使分划板的中心刻线与某一条亮条纹的中心对齐(如图),记下此时手轮
上的读数a1。
②转动测量头。使分划板中心刻线与第n条亮条纹的中心对齐,再次记下手
轮上的读数a2。
③相邻两条亮条纹间的距离Δx=
|a2-a1|
n-1
。
六、实验步骤
1、器材的安装与调整
(1)先将光源(线状光源)、遮光筒
依次放于光具座上。
a 2− a 1
Δx =
n −1
(2)测量双缝到屏的距离l和相邻两条亮条纹间的距离Δx。
(3)分别改变滤光片的颜色和双缝的距离,观察干涉条纹的变化,并求出相
应的波长。
a2−a1
(a
−a1)d
2
Δx= λ
λ=
七、数据处理 Δx = n−1
(n−1)l
八、误差分析
1、误差来源
由于光波的波长很小,双缝到光屏的距离l和条纹间Δx的测量是否准确对
5、要多测几条亮纹(或暗纹)中心间的距离,再求Δx。
精析典题 提升能力
【例1】在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,光具座上放置的光学元件依
次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜(目镜),如图所示。
A
(1)M、N、P三个光学元件依次为___。
第4节 实验:用双缝干涉测量光的波长
第4节 实验:用双缝干涉测量光的波长1.了解“用双缝干涉测量光的波长”的实验原理,知道影响相邻条纹间距的因素。
2.通过进行“用双缝干涉测量光的波长”的实验,加深对双缝干涉图样的认识和理解。
3.认识物理实验和数学工具在物理发展过程中的作用。
一、实验目的1.观察单色光的双缝干涉图样。
2.测定单色光的波长。
二、实验原理双缝干涉实验中,相邻两条亮纹或暗纹间的距离Δx =l dλ,根据这个公式可得λ=□01Δxd l。
1.相邻亮纹(或暗纹)间的距离Δx 与入射光波长λ之间的定量关系推导如图所示,双缝间距为d ,双缝到屏的距离为l 。
双缝S 1、S 2的连线的中垂线与屏的交点为P 0。
对屏上与P 0距离为x 的一点P 1,两缝与P 1的距离P 1S 1=r 1,P 1S 2=r 2。
在线段P 1S 2上作P 1M =P 1S 1,则S 2M =r 2-r 1,因d ≪l ,三角形S 1S 2M 可看做直角三角形。
有:r 2-r 1=d sin θ(令∠S 2S 1M =θ)①另:x =l tan θ≈l sin θ② 由①②得r 2-r 1=d x l若P 1处出现亮条纹,则d x l=±kλ(k =0,1,2,…), 解得:x =±k l dλ(k =0,1,2,…)相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距:Δx =l dλ。
2.光源发出的光经□02滤光片成为单色光,单色光通过□03单缝,相当于线光源,经双缝产生稳定的干涉图样,通过屏可以观察到□04明暗相间的干涉条纹。
如果用白光通过单缝和双缝可以观察到□05彩色条纹。
3.若双缝到屏的距离用l 表示,双缝间的距离用d 表示,相邻两条亮纹或暗纹间的距离用Δx 表示,则入射光的波长为λ=d ·Δxl。
实验中d 是已知的,测出l 、Δx 即可求出光的波长λ。
三、实验器材双缝干涉仪(包括:光具座、光源、□01滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头,其中测量头又包括:分划板、目镜、手轮等),另外还有学生电源、导线、米尺。
《实验用双缝干涉测量光的波长》人教版高中物理优秀课件
4 4
实实读验验::用用数双双缝缝和干干涉涉移测测量量过光光分的的波波划长长 板中心刻线的条纹数 n.
4 实验:用双缝干涉测量光的波长
4 4
实实验验::用用双双缝缝4干干.涉涉测测将量量光光两的的次波波长长手轮的读数相减,求出
n
个亮条纹间的距离
a,
4 实验:用双缝干涉测量光的波长
4 4 4 4
实验:用双缝干涉测量光的波长
(2)游标卡尺的主尺读数为 1.7 cm,游标尺读数为 0.05×15 mm=0.75 mm=0.075 cm,所以最终读数为:1.7 cm+0.075 cm =1.775 cm.
(3)Δx=1.7756- -12.250 cm≈0.131 cm,根据 Δx=dl λ得,λ≈ 6.6×10-7 m.
4 实验:用双缝干涉测量光的波长
4 4
实实某验验::用用一双双缝缝亮干干涉涉条测测量量纹光光的的的波波中长长 心,记下手轮的读数,然后继续转动使分划板移
4 实验:用双缝干涉测量光的波长
4 实动验:用,双缝直干涉到测分量光划的波板长 的中心刻线对齐另一亮条纹中心,记下此时手轮
4 实验:用双缝干涉测量光的波长
实验:用双缝干涉测量光的波长
x2=__7_.8_6_8___
mm.
4 实验:用双缝干涉测量光的波长
4 4
实实验验::用用双双缝缝(干干2)涉涉相测测量量邻光光的的两波波长长条亮条纹间的距离 Δx=__1_.8_9_3___ mm,入射光的
4 实验:用双缝干涉测量光的波长
4 实验:用双缝干涉测量光的波长
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(2)测得相邻两个亮条纹间距为 Δx,双缝间距为 d,单缝与 双缝的距离为 l1,双缝到屏的距离为 l2,目镜的放大倍数为 k,
实验用双缝干涉测量光的波长
a1 a2 (3)用刻度尺测量双缝到光屏间的距离L。 (4)将L、Δx代入公式,求出光的波长λ。 (5)重复测量、计算,求出波长的平均值。 (6)换用不同颜色的滤光片,观察干涉条纹的异同,求出相 应的波长。
| a2 a1 | x . n 1
五、实验误差分析
1.的测量误差 本实验中双缝到光屏的距离较长,L的测量误差不太大, 但也应选用毫米刻度尺测量,并用多次测量求出平均值的办 法减小实验误差。 2.测量条纹间距Δx带来的误差 (1)干涉条纹没有调到最清晰的程度。 (2)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。 (3)测量多条亮条纹间距时读数不准确。
2.测定单色光的波长 (1)安装好测量头、调节至可清晰观察到干涉条纹。
(2)条纹间距用测量头测出,如图测量头由分划板、目镜、 手轮等构成,转动手轮,分划板会左右移动,测量时应使分划 板中心刻线对齐某条亮条纹中心,记下此时手轮上的读数a1, 转动手轮,使分划板中心刻线移至另一条亮条纹中央,记下此 时手轮的读数a2;并记下两次测量的亮(或暗)条纹数n.则相邻 两条亮(或暗)条纹间距
第四节 实验:用双缝干涉测量光的波长
杨氏双缝干涉实验上人类历史上第一次在实验 室中实现认为的光的干涉。利用此实验不仅证明了 惠更斯的光的波动理论,同时还测量了光的波长。 所以该所以具有重要意义。那么,他是如何利用双 缝干涉实验测量光波的波长的呢?
一、实验目的
1.观察白光及单色光的干涉图样. 2.测定单色光的波长.
例题分析
例2:在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,装置如下
图所示。双缝间的距离d=3 mm。
红 色的滤光片。实验时需要测 (1)若测定红光的波长,应选用____
双缝到屏的距离L 和______________________. n条亮(或暗)条纹的距离a 定的物理量有:_________________
第十三章 4 实验用双缝干涉测量光的波长
解析:(1)各器件在光具座上的排序依次为:光源、滤光片、单缝、
双缝、光屏。
(2)根据 Δx=λ,增大④和⑤之间的距离 l,能增大光屏上相邻两
条亮条纹之间的距离,故选项 A 错误,B 正确;将红色滤光片改为绿色
滤光片,λ 减小,则 Δx 减小,选项 C 错误;增大双缝之间的距离即增大
d,则 Δx 减小,选项 D 错误。
很好的激光直接照射双缝,能否在屏上看到干涉条纹?
答案:单缝的作用是获得线光源,如果用单色性很好的激光,则不
需要单缝,直接照射双缝即可观察到干涉条纹。
二、测定单色光的波长
1.实验的步骤:
(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亮条纹中心时,记下手轮上的读数
a1;转动手轮,使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中心时,记下此
mm,相邻两条亮纹间的距离 Δx=
mm。
丙
(2)计算波长的公式 λ=
nm。
;求得的波长值是
解析:(1)按照螺旋测微器的读数规则对目镜中观察到的情况读
数,将固定刻度和可动刻度上的读数相加即可,得到第 1 条亮纹对应
的读数 x1=2.190 mm,第 4 条亮纹对应的读数 x2=7.865 mm。第 1 条
12、要记住,你不仅是教课的教师,也是学生的教育者,生活的导师和道德的引路人。2021/9/42021/9/42021/9/4Saturday, September
04, 2021
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇,谁就心想事成。2021/9/42021/9/42021/9/42021/9/49/4/2021
2025版新教材高中物理第4章实验:用双缝干涉测量光的波长pptx课件新人教版选择性必修第一册
1.实验原理 如图所示,两缝之间的距离为d,每个狭缝都很窄,宽度可以忽 略。
两缝 S1、S2 的连线的中垂线与屏的交点为 P0,双缝到屏的距离 OP0 =l。则相邻两条亮条纹或暗条纹的中心间距:Δx=dl λ。若已知双缝间距, 再测出双缝到屏的距离 l 和条纹间距 Δx,就可求得光的波长 λ=dl Δx。
2.两种测量头 测量Δx时,有一种测量头内设置的是螺旋测微器,还有一种内置的 是游标卡尺。
借助两种测量微小间距的器材,可以测出 n 条亮条纹间的距离 a, 如图所示,利用 Δx=n-a 1,算出条纹间距,然后利用公式 λ=dl Δx,求出 此单色光的波长 λ。
知识点3 实验与数据分析
1.实验步骤 (1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如图所示。
注意事项 (1)双缝干涉仪是比较精密的实验仪器,要轻拿轻放,不要随便拆分 遮光筒、测量头等元件。 (2)安装时,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,并使单缝、双缝平行且竖直。 (3)光源使用线状长丝灯泡,调节时使之与单缝平行且靠近。 (4)实验中会出现屏上的光很弱的情况,主要是灯丝、单缝、双缝、 测量头与遮光筒不共轴所致;干涉条纹是否清晰与单缝和双缝是否平行 有关系。
2.实验器材 双缝干涉仪,包括:光具座、光源、凸透镜、滤光片、单缝、双 缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、目镜、刻度尺等,如图所示。
①凸透镜:使射向单缝的光更集中 ②滤光片:获取单一颜色的光 ③单缝:获取线光源 ④双缝:获取相干光 ⑤遮光筒:防止外界光干 扰实验
知识点2 物理量的测量
1.测量 l 和 Δx 利用 λ=dl Δx 求波长时,双缝的间距 d 已知(器材本身决定),则需测 量的是: (1)测量 l:双缝到屏的距离 l 可用毫米刻度尺测量; (2)测量 Δx:相邻两条亮条纹间的距离 Δx 需要用测量头测量。
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二、观察双缝干涉图样
实验步骤:
1、安装双缝干涉仪 2、单缝到双缝的距离为5-10cm 3、通过目镜,可看见白光的双缝干涉条纹 4、放红光虑光片,观测红光的双缝干涉条纹
调节d比较△x的变化换绿色虑光片 5、测量出n条亮条纹间距a,求出△x 6、用米尺测量d和L的大小。 7、代入公式,求出波长
滤光片单缝双缝
第十三章 光
第四节 实验:用双缝干涉测量 光的波长
一、实验原理
如图所示的双缝实验中,屏离开挡板越远, 条纹间的距离越大,另一方面,实验所用光波 的波长越大,条纹间的距离也越大,这是为什 么?
r1
P1
x
S1 θ d
r2
P
S2 l
相邻两个亮(或暗)条纹之间的距离为
x l
d
其中,波长用λ 表示,d表示两个狭缝 之间的距离,l为挡板与屏间的距离.
光源
L1
遮光筒 屏
L2
图(甲)
注意事项:
1、安装仪器的顺序:光源、滤光片、 单缝、双缝、遮光筒、光屏
2、双缝与单缝相互平行,且竖直放置 3、光源、虑光片、单缝、双缝的中心
均在遮光筒的中心轴线上 4、若出现在光屏上的光很弱,由于不
共轴所致 5、若干涉条纹不清晰,与单缝和双缝
是否平行有很大关系
第第中 第第
游标尺的读数 :
测量结果求波长: 测出n个亮条纹间的举例a。就可以 求出相邻两个亮条纹的距离 x a
n 1
再由 x l
d
得 ad
(n 1)l
作业:完成课 后练习册习题 和实验报告册
二一间 一二
条条亮 条条
亮亮纹 亮亮
纹纹
纹纹
第 第第第 第第 三 二一一 二三 条 条条条 条条 暗 暗暗暗 暗暗 纹 纹纹纹 纹纹
ΔX
Байду номын сангаасΔX
ΔX
ΔX
ΔX
ΔX
三、测定单色光的波长
螺旋测微器的读数
图(乙)
25
2
0
5 01 10
5
第1条
时读数
45
40
35
15
200
5
10
15
20
30
图(丙)
第4条 时读数