【优质课件】教科版高中物理选修3-45.2实验探究：用双缝干涉测量光的波长优秀课件.ppt

• (3)对于某种单色光，为增加相邻亮纹间的距 离，可采取________或________的方法．
课堂讲义
解析 (1)读数 x2＝1.5 mm＋20.0×0.01 mm＝1.700 mm (2)相邻亮纹的间距 Δx＝x2－3 x1 由 Δx＝Ldλ，得波长 λ＝ΔLxd＝x2－3Lx1d (3)由 Δx＝Ldλ 可知，要增加相邻亮纹间的距离，可减小双缝间距 离 d 或增大双缝到屏的距离 L. 答案 (1)1.700 (2)x2－3Lx1d (3)减小双缝间距离 增大双缝到屏的距离
课堂讲义
一、实验原理 1．光源发出的光经滤光片成为单色光，单色光通过单缝后相当
于线光源，经双缝产生稳定的干涉图样，通过屏可以观察到 明暗相间的干涉条纹． 2．若双缝到屏的距离用 l 表示，双缝间的距离用 d 表示，相邻 两条亮纹间的距离用 Δx 表示，则入射光的波长为 λ＝dΔl x. 实验中 d 是已知的，测出 l、Δx 即可测出光的波长 λ.
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• 式中d为双缝中心距离，其数值刻在双缝座上， 一块为0.250 mm，另一块为0.200 mm.l为双缝 至光屏(即分划板)之间的距离，当遮光管未接 长管时，l＝600 mm；当遮光管接上长管后，l ＝700 mm.
• 7．改变双缝间的距离d，重复上面步骤，再 测量一次．
课堂讲义
• 【例1】 [2014·江苏单科，12B(1)]某同学用 单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图5 －2－2甲所示的条纹，仅改变一个实验条件 后，观察到的条纹如乙图所示．他改变的实 验条件可能是 ()
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二、实验步骤(如图 5－2－1 所示为安装仪器示意图)
图 5－2－1 1．把遮光管架在支架环上，其轴线与光具座的导轨基本平行． 2．在遮光管的一端装上双缝，并转动双缝座，使双缝与水平面
垂直．再装好单缝管．
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• 3．让灯泡灯丝及透镜中心与单缝中心等 高．灯丝与单缝之间的距离约为25 cm.点亮 灯泡，上下或左右调节灯泡，使灯丝的放大 像及缩小像均成在单缝中心．
• Δx＝
.
预习导学
• 想一想 实验中为什么不直接测出相邻两条 亮条纹间的距离Δx，而要测出n个亮条纹间的 距离，再求平均值？
• 答案 由于光的波长很小，实验中条纹宽 度很小，直接测出一条条纹的宽度不准确或 较难实现，只能先测出n个条纹间距，再求相 邻亮条纹间的距离，这样既便于测量，又可 以减小误差.
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6．先移动测量头上的手轮，把分划线对准最左边的一条干涉亮 条纹或者暗条纹，并记下它在标尺上的读数 x1，然后转动手 轮，把分划线移向右边，并对准第 n 条(一般 n 可取 7 左右) 干涉亮条纹或者暗条纹，这时游标尺的读数为 xn，则相邻两 条亮条纹或暗条纹之间的距离为 Δx＝xnn－－x11. 待测的光波波长为： λ＝d·Δl x＝dl ·xnn－－x11.
• 二、实验器材
• 双缝干涉实验仪(主要部件有遮光管双，缝照明 系统、测量头 、观
•
察筒及
．照明系统是指光源灯泡、
透镜、遮光板，
•
单缝及滤光片，测量头包括游标卡尺、
预习导学
• 三、条纹间距Δx的测定
• 测量时，先移动测量头上的手轮，把分划 线对准某一条干涉亮条纹或者暗条纹，并记 下它在游标尺上的读数x1，然后转动手轮， 把分划线对准第n条干涉亮条纹或暗条纹，记 下 条纹游之x标nn－－间尺x11的的距读离数为xn，则相邻两条亮条纹或暗
高中物理·选修3-4·教科版
第五章 光的波动性
5.2 实验探究：用双缝干涉测量光的波长
• [目标定位] 1.了解用双缝干涉测量光的波长 的实验原理.2.知道影响干涉条纹间距的因素.3. 观察白光及单色光的干涉图样.4.能够利用双 缝干涉实验测量单色光的波长．
预习导学

• 一、实验原理
l
• 相邻两条亮条纹(或暗条纹)的间dλ距是Δx＝ 根据这个公式，可以得出单色光的波长．
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2．误差分析 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 Δx 的测量．光波的波长很小，Δx 的测量对波长的影响很大． Δx 利用测量头测量．可利用“累积法”测 n 条亮条纹间的距 离 a，再求 Δx＝n－a 1，并且采用多次测量求 Δx 的平均值的 方法进一步减小误差．
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• 4．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，以 调节单缝与双缝平行，直至看到白光的干涉 条纹最清晰．
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• 5．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．
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三、注意事项与误差分析 1．注意事项
(1)单缝、双缝应相互平行，其中心大致位于遮光筒的中心轴 线上，双缝到单缝的距离应相等． (2)测双缝到屏的距离 l 时用毫米刻度尺多次测量取平均值． (3)测条纹间距 Δx 时，用测量头测出 n 条亮条纹间的距离 a， 求出相邻两条亮条纹间的距离 Δx＝n－a 1.
• A．减小光源到单缝的距离 • B．减小双缝之间的距离 图5－2－2 • C．减小双缝到光屏之间的距离 • D．换用频率更高的单色光源
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解析 由甲和乙两图可知改变条件以后条纹变宽，由 Δx＝Ldλ 可 知，只有 B 正确． 答案 B
课堂讲义 • 【例2】 “用双缝干涉测量光的波长”的实
验装置如图5－2－3甲所示．测量头由分划板、 目镜、手轮等构成，已知双缝与屏的距离为L， 双缝间距为d.
图 5－2－3
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• (1)如图乙所示，移动测量头上的手轮，使分 划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心，记下 此时手轮上螺旋测微器的读数x1.转动测量头， 使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹 的中心，此时手轮上螺旋测微器的读数x2如图 丙所示，则读数x2＝________mm；
• (2)已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d.计 算波长的公式λ＝________；(用题目中给出的 字母表示)