实验 用双缝干涉测量光的波长
13.4 实验：用双缝干涉测量光的波长
第四节 实验： 用双缝干涉测量光的波长
光 的 干 涉
一、双缝干涉实验 1、实验
2、现 象
（1）中央出现明条纹 （2）干涉条纹在中央明纹两侧 对称分布； （3） 相邻两级明纹(暗纹)中心 间距相等；
二、干涉条纹分析
1、明暗条纹的位置
出现明纹
出现暗纹
L L x r k d d
L 1 L x r k d 2 d
“计算表明”？
2、相邻两条明纹(或暗纹)的中心间距
L x d
3、条纹间距的应用——光波长的测定 4、拓展
·对光同样适用的规律：
v f
·在真空中光的传播速度都相同，可以得出： 可见光中红光频率最小，紫光频率最大。
算一算：
有位同学利用双缝干涉实验测算红光的波 长，使用了间隔0.12mm的缝，在离缝１.３m 的屏上获得清晰的干涉条纹,量得相邻亮条纹 的间距为7.3mm,求此红光的波长.
本节课要点
知识要点 条纹位置
条纹间距
方法和能力要点
学会用类比方法思考问题
会将条纹间距公式用于分析物理现象
课后
思考
试一试：推导条纹间距公式。
想一想：为什么光能在真空中传播，机械波不能？
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。
实验十五 用双缝干涉实验测量光的波长
例1 [2021·浙江6月选考] 如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置.实验中：
（1）观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是____（填选项前的字母）.
A.旋转测量头B.增大单缝与双缝间的距离C.调节拨杆使单缝与双缝平行
则所测单色光的波长为_____ .（结果保留3位有效数字）
考向一 实验仪器的创新
例2 [2022·南开中学模拟] 如图所示是用光传感器做双缝干涉的实验装置.激光光源在铁架台的最上端，中间是刻有双缝的挡板，下面是光传感器.光传感器是一个小盒，在图中白色狭长矩形部分，沿矩形的长边分布着许多光敏单元.这个传感器各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后，在荧光屏上显示出来.
第十四单元 光学
实验十五 用双缝干涉实验测量光的波长
教材原型实验
拓展创新实验
教师备用习题
作业手册
一、实验目的
1.观察双缝干涉图样，掌握实验方法.
2.测量单色光的波长.
二、实验原理
相邻两条亮条纹的中心间距 与入射光波长 ，双缝 、 间距 及双缝与屏的距离 满足的关系式为： ，则 .据此可测算出光的波长.
（2）用激光替代普通光源来做本实验，最主要是利用了激光的____（填选项前的字母）.
A.相干性高 B.平行度好 C.亮度高
A
[解析] 激光的相干性高，因此可用激光替代普通光源来做实验，故A正确，B、C错误.
光传感器沿矩形的长边分布着许多光敏单元，传感器各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后，可以在显示器上显示出来；然后根据显示器上干涉图像的条纹间距，可以算出光的波长.
（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可____（填选项前的字母）.
实验 用双缝干涉测量光的波长
的意义是_________________
35
30
m0m
25 20
练习2、 在《用双缝干涉测光的波长》的实验中，装置如
图，双缝间的距离d=3mm （1）若测定红光的波长，应选用 红 色的滤光
片，实验时需要测定的物理量有： 双缝到屏的距离L 和 n条条纹间距a 。
光源 滤光片单缝 双缝 遮光筒 屏
（2）若测得双缝与屏之间距离0.70m，通过测量头 （与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前 进或后退0.500mm）观察第1条亮纹的位置如图（a） 所示，观察第5条亮纹的位置如图（b）所示，则可求 出红光的波长= 7×10-7 m.（保留一位有效数字）
2、利用双缝干涉仪来测光的波长，实验装置包括以下主要元 件：A、白炽灯，B、单缝片，C、光屏及测量头，D、双缝， E、遮光筒，F、滤光片。把以上元件安装在光具座上时，正确 的排列顺序是 （1）A FBDEC（A已填好）。 （2）正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测 出10条红亮条纹间距为a；改用绿色滤光片，其它条件不变， 用测量头测出10条绿亮条纹间距为b，则一定有a 大于___b （填“大于”、“小于”、或“等于” ）
13.4实验 用双缝干涉测量光的波长
实验：用双缝测量光的波长
一、实验原理
双缝干涉的两个相邻亮（暗）条纹的距离△x与波长λ、 双缝的间距d及双缝到屏的距离L满足
二、实验装置及器材
光具座、光源、滤光 片、单缝、双缝、遮 光筒、毛玻璃屏、测 量头，学生电源、导 线、刻度尺
实验步骤：1. 观察双缝干涉图样 （1）如图所示，把直径约10cm、长约1m的遮光筒水 平放在光具座上，筒的一端装有双缝，另一端装有毛 玻璃屏；
实验15 用双缝干涉实验测量光的波长
解析 (1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互平行放置。 (2)游标尺是 50 分度的，分度值为 0.02 mm，其读数为 15 mm＋1×0.02 mm＝15.02 mm。两相邻条纹的间距 Δx＝x66－ －x11＝15.02－ 5 1.16 mm＝2.772 mm，根据 Δx＝Ldλ 得 λ＝ΔLxd＝2.772×10－0.38×002.00×10－4 m＝6.93×10－7 m ＝693 nm。
1．如图所示，安装仪器(注：滤光片可装在单缝前)
(1)将光源、透镜、遮光筒、毛玻璃屏依次安装在光具座上。 (2)打开光源，调节光源的高度和角度，使它发出的光束沿着遮光筒的 轴线把屏照亮。 (3)放好单缝和双缝。注意使单缝与双缝相互平行，尽量使缝的中点位 于遮光筒的轴线上。
2．观察记录与数据处理 (1)调节单缝与双缝间距为5～10 cm时，观察白光的双缝干涉图样。 (2)在单缝和光源之间放上滤光片，观察单色光的双缝干涉图样。 (3)用刻度尺测量出双缝到屏的距离l。 (4)调节测量头，使分划板中心刻线对齐第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，当分划板中心刻线与第n 条亮条纹中心对齐时，记下手轮上的读数a2。 (5)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。
(3)为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离Δx，而是先 测量n个条纹的间距再求出Δx。下列实验采用了类似方法的有___C_D____。
A．《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量 B．《探究弹簧弹力与形变量的关系》的实验中弹簧的形变量的测量 C．《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量 D．《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中1滴油酸酒精溶液体积 的测量
用双缝干涉测量光的波长
解析： (1)根据平面镜成像特点 (对称性)，先作出S在 镜中的像，画出边沿光线，范围如图所示．
(2)根据杨氏双缝干涉实验中干涉条纹宽度与双缝间 L 距、缝屏距离、光波波长之间的关系式 Δx＝ d λ，因为 d L ＝2a，所以 Δx＝ λ. 2a
L (3)由 Δx＝ d λ 可得
λ ＝ Δ x·
(1.770－1.250)×10－2 0.5×10－3 d － λ ＝ Δx·L ＝ × m ＝ 6.5×10 7m. 1 6－2
5×10－7m.
例2：现有毛玻璃屏A，双缝B、白光光源C、单缝D和透红 光的滤光片E等光学元件，要把它们放在下图所示的光 具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长． (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、 E、D、B 、A. (2)本实验的实验步骤有： 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；
第四节 实验：用双缝干涉测量光的波长
一、实验原理 相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为：
l x d
P1 S1 d S2
l
其中，λ 表示波长，d x 表示两个狭缝之间的距 离，l 为挡板与屏间的距 P 离，如果测出 x 、l 和d 就能测出波长。
二、实验器材 光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏 及光具座。
使单缝与双缝相互平行． 单缝与双缝的间距为5cm～10cm，
(4)已知双缝间距d为2.0×10－4m，测得双缝到屏的距离l 为0.700m，由计算公式λ＝________，求得所测红光波 长为________m.
2021届高考物理必考实验十六：用双缝干涉测量光的波长【含答案】
2021届高考物理必考实验十六：用双缝干涉测量光的波长1.实验原理如图1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S 1、S 2的连线的中垂线与屏的交点为P 0，双缝到屏的距离OP 0＝l .则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距：Δx ＝l dλ.若已知双缝间距，再测出双缝到屏的距离l 和条纹间距Δx ，就可以求得光波的波长. 2.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、刻度尺等. 3．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.(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，两者间距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. 4.数据处理（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心，记下手轮上的读数a 1，将该条纹记为第1条亮纹；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a 2，将该条纹记为第n 条亮纹，则相邻两亮条纹间距Δx ＝|a 2－a 1|n －1. （3）用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l (d 是已知的). （4）重复测量、计算，求出波长的平均值. 5.误差分析（1）光波的波长很小，Δx 、l 的测量对波长λ的影响很大.（2）在测量l 时，一般用毫米刻度尺；而测Δx 时，用千分尺且采用“累积法”. （3）多次测量求平均值. 6.注意事项（1）双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，不要随便拆解遮光筒、测量头等元件. （2）滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸轻轻擦去.（3）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中心轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直，间距大约5～10cm.（4）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缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴线所致.干涉条纹不清晰的主要原因一般是单缝与双缝不平行. （5）测量头在使用时应使中心刻线对应着亮(暗)条纹的中心. （6）光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行靠近.【典例1】(2019·全国卷Ⅱ·34(2))某同学利用图所示装置测量某种单色光的波长．实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹．回答下列问题：(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可________； A ．将单缝向双缝靠近 B ．将屏向靠近双缝的方向移动 C ．将屏向远离双缝的方向移动 D ．使用间距更小的双缝(2)若双缝的间距为d ，屏与双缝间的距离为l ，测得第1条暗条纹到第n 条暗条纹之间的距离为Δx ，则单色光的波长λ＝________；(3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm ，测得屏与双缝间的距离为1.20m ，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm.则所测单色光的波长为______nm(结果保留3位有效数字)． 答案 (1)B (2)d ·Δxn －1l(3)630解析 (1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，需要减小条纹间距，由公式Δx ＝l dλ可知，需要减小双缝到屏的距离l 或增大双缝间的距离d ，故B 项正确，A 、C 、D 项错误． (2)由题意可知，Δx n －1＝l d λ⇒λ＝d ·Δxn －1l. (3)将已知条件代入公式解得λ＝630nm.【典例1】 用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间的距离d 的大小恰好是图11丁中游标卡尺的读数；双缝到毛玻璃屏间的距离的大小是图丙中的毫米刻度尺的读数；实验时先移动测量头(如图甲所示)上的手轮，把分划板中心刻线对准靠近最左边的一条亮条纹中心(如图乙所示)，并记下手轮上的读数x 1(如图戊所示)，然后转动手轮，把分划板中心刻线向右移动，直到对准第7条亮条纹中心并记下手轮上的读数x 2(如图己所示)，由以上测量数据求该单色光的波长．(结果保留两位有效数字)答案 8.0×10－7m解析 根据条纹间距公式Δx ＝l d λ可知，波长λ＝d lΔx ，由题图丁可直接读出d ＝0.25mm ＝0.00025m ，双缝到屏的距离由题图丙读出l ＝74.90cm ＝0.7490m ．由题图乙、戊、己可知，两条相邻亮条纹间的距离Δx ＝14.700－0.3006mm ＝2.400mm ＝0.002400m.将以上数据代入得λ＝d Δx l ＝0.00025×0.0024000.7490m≈8.0×10－7m.【典例2】 (多选)在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是( ) A.改用红色激光 B.改用蓝色激光 C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动 【答案】 ACD【解析】根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx ＝ldλ可知，要使Δx 增大，可以增大波长或增大双缝到屏的距离或缩小双缝间的距离，所以选项A 、C 、D 正确，B 、E 错误.【针对训练2】在杨氏干涉实验中，若单色光的波长λ＝5.89×10－7m ，双缝间的距离d ＝1mm ，双缝到屏的距离l ＝2m ，则第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距为______________. 【答案】 1.178×10－2m【解析】由Δx ＝l dλ可知 Δx ＝1.178×10－3m ，则第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距为x ＝10Δx ＝1.178×10－2m.【典例3】 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中(实验装置如图)，下列说法错误的是( )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.测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐C.为了减小测量误差，可用测量头测出n 条亮条纹间的距离a ，求出相邻两条亮条纹间距Δx ＝an －1D.将滤光片放在单缝与双缝之间不改变实验结果 【答案】 A【解析】 调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝，故A 错误；测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐，故B 正确；n 条亮条纹之间有n －1个间距，相邻两条亮条纹的间距Δx ＝an －1，故C 正确；根据实验原理知D 正确.【针对训练3】 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，选用红色滤光片和间距为0.20mm 的双缝，双缝与屏的距离为600mm.某同学正确操作后，在目镜中看到如图甲所示的干涉条纹.换成紫色滤光片正确操作后，使测量头分划板刻线与第k 级暗条纹中心对齐，在目镜中观测到的是图乙中的______(填字母)，此时测量头的读数为25.70mm.沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第k ＋5级暗条纹中心对齐，此时测量头标尺如图丙所示，其读数是_______mm ，紫光的波长等于________nm.【答案】 D 19.40 420 【解析】由干涉条纹间距Δx ＝lλd可知，换上紫色滤光片后，在其他条件不变的情况下，间距变小，干涉条纹变密，分划板应该在正中央，所以为D.游标卡尺读数为19.40mm.平均条纹间距Δx ＝25.70－19.405mm＝1.26mm ，根据λ＝d lΔx ，解得λ＝420nm.【典例4】 (2015·全国卷Ⅰ)在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的相邻干涉条纹间距Δx 1与绿光的相邻干涉条纹间距Δx 2相比，Δx 1____Δx 2(填“＞”“＝”或“＜”).若实验中红光的波长为630nm ，双缝与屏幕的距离为1.00m ，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm ，则双缝之间的距离为________mm. 【答案】 ＞ 0.300【解析】双缝干涉条纹间距Δx ＝l dλ，红光波长长，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，即Δx 1＞Δx 2.相邻亮条纹间距Δx ＝10.5 mm 5＝2.1 mm ＝2.1×10－3m ，根据Δx ＝l d λ可得d ＝lλΔx＝0.300 mm.【针对训练4】 (多选)利用如图所示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长时，有下面几种说法，其中正确的是( )A.实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝B.将滤光片由紫色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D.测量过程中，把5个条纹间距数成6个，导致波长测量值偏小E.去掉滤光片后，干涉现象消失 【答案】 ABD【解析】 实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝，故A 正确；将滤光片由紫色的换成红色的，波长变长，根据干涉条纹间距公式Δx ＝l dλ知条纹间距变宽，故B 正确；将单缝向双缝移动一小段距离后，条纹间距不变，故C 错误.把5个条纹间距数成6个，则Δx 偏小，根据Δx ＝l dλ，可知波长的测量值偏小，故D 正确；去掉滤光片，将出现彩色的干涉条纹，故E 错误.【典例5】在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，装置如图所示.双缝间的距离d ＝3mm.若测定红光的波长，选用红色的滤光片，实验中测得双缝与屏之间的距离为0.70m ，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm)观察第1条亮条纹的位置如图7甲所示，其读数为________mm ；观察第5条亮条纹的位置如图乙所示，其读数为______mm.则可求出红光的波长λ＝________m.【答案】 0 0.640 6.86×10－7【解析】由测量头的数据可知a 1＝0，a 2＝0.640mm ， 所以Δx ＝a 2－a 15－1＝0.6404mm ＝1.60×10－4m ，λ＝d Δx l ＝3×10－3×1.60×10－40.70m≈6.86×10－7m.【针对训练5】某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示.他改变的实验条件可能是( )A.减小光源到单缝的距离B.减小双缝之间的距离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 【答案】 B【解析】改变条件后亮条纹之间的间距变大，由公式Δx ＝l dλ可知，要使Δx 增大，可增大双缝到光屏之间的距离l ，C 错；减小双缝之间的距离d ，B 对；换用波长更长，即频率更低的单色光源，D 错；改变光源到单缝的距离不会改变Δx ，A 错.【典例6】(多选)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，若用单色光照射后观察毛玻璃屏上的条纹如图所示，则有( )A.若只适当增大单缝的宽度，则条纹间距将减小B.若只适当增大双缝的间距，则条纹间距将减小C.若只适当增大照射光的频率，则条纹间距将增大D.若只适当增大双缝到光屏的间距，则条纹间距将增大 【答案】 BD【针对训练6】(多选)利用图中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法正确的是( )A.将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B.将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D.换一个双缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄 【答案】 ABD【解析】由条纹间距公式Δx ＝l dλ可知，A 项中l 减小，Δx 变小；B 项中λ变大，Δx 变大；D 项中d 变大，Δx 变小.故A 、B 、D 正确.【典例7】(多选)某同学在做双缝干涉实验时，按装置图安装好实验装置，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 【答案】 AC【解析】安装实验器材时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，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，才能使实验成功.当然还要使光源发出的光束不致太暗.综上所述，可知选项A、C正确.【针对训练7】(多选)英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象.图为实验装置简图，M为竖直线状光源，N和O均为有狭缝的遮光屏，P为像屏.现有四种刻有不同狭缝的遮光屏，实验时正确的选择是( )A.N应选用遮光屏1B.N应选用遮光屏3C.O应选用遮光屏2D.O应选用遮光屏4【答案】AC【典例8】(多选)关于“用双缝干涉测量光的波长”实验，正确的说法是( )A.实验时应调节各器件共轴，并且单缝和双缝的缝应相互平行B.观察到的白光的干涉图样是：在视野中可以看到彩色的干涉条纹，中央为一条白亮的零级干涉条纹；彩色条纹的排列，以零级亮条纹为中心左右对称，在第一级亮条纹中紫色在最外侧C.看到白光的干涉条纹后，在单缝前面放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，且红条纹的相邻条纹间距比绿条纹的相邻条纹间距大D.测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数【答案】ACD【针对训练8】某同学在做“双缝干涉测量光的波长”的实验时，第一次分划板中心刻线对齐第2条亮纹的中心时(如图5甲中的A)，游标卡尺的示数如图乙所示，第二次分划板中心刻线对齐第6条亮纹的中心时(如图丙中的B)，游标卡尺的示数如图丁所示.已知双缝间距d＝0.5mm，双缝到屏的距离l＝1m，则：(1)图乙中游标卡尺的示数为________cm.(2)图丁中游标卡尺的示数为________cm.(3)所测光波的波长为________m(保留两位有效数字).【答案】 (1)1.250 (2)1.775 (3)6.6×10－7【解析】 (1)游标卡尺的固定刻度读数为1.2cm ，游标尺上第10个刻度游标读数为0.05×10mm＝0.50mm ＝0.050cm ，所以最终读数为1.2cm ＋0.050cm ＝1.250cm.(2)游标卡尺的固定刻度读数为1.7 cm ，游标尺上第15个刻度游标读数为0.05×15 mm＝0.75 mm ＝0.075cm ，所以最终读数为：1.7cm ＋0.075cm ＝1.775cm. (3)Δx ＝1.775cm －1.250cm6－2≈0.131cm根据Δx ＝l dλ得，λ＝6.6×10－7m.【典例9】如图甲是利用双缝干涉测某单色光波长的实验装置，测得双缝屏到毛玻璃屏的距离l 为0.2m 、双缝的距离d 为0.4mm ，图乙是通过该仪器的观测装置看到的毛玻璃屏上的干涉图样，其中1、2、3、4、5…是亮条纹的编号，图丙、图丁是利用该仪器测光的波长时观察到的情景，图丙是测第1号亮条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为________mm ，图丁是测第4号亮条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为________mm.根据上面测出的数据可知，相邻两条亮条纹间的距离Δx ＝________mm ，计算波长的数学表达式λ＝________，被测光的波长为________nm.【答案】 0.510 1.485 0.325Δx ·dl650【解析】 题图丙是测第1号亮条纹的位置，此时千分尺的读数为0.5 mm ＋0.01×1.0 mm＝0.510mm ； 题图丁是测第4号亮条纹的位置，此时千分尺的读数为1mm ＋0.01×48.5mm＝1.485mm ； 相邻两条亮条纹间的距离Δx ＝1.485－0.5103mm ＝0.325mm ；根据双缝干涉条纹的间距公式Δx ＝l dλ，得λ＝Δx ·dl，代入数据得：λ＝0.325×10－3×0.4×10－30.2m ＝6.5×10－7m ＝650nm.【针对训练9】在“用双缝干涉测量光的波长”实验中(1)某同学先将光源靠近遮光筒的双缝端并等高放置，然后在筒的另外一侧观察，发现筒的上壁照得很亮，此时他应将遮光筒的观察端向________(填“上”或“下”)调节. (2)某次测量如图所示，则读数为________mm.(3)几位同学实验时，有的用距离为0.1mm 的双缝，有的用距离为0.2mm 的双缝；同时他们还分别用红、紫两种不同颜色的滤光片遮住光源进行了观察，图8选自他们的观察记录，其中正确反映实验结果的是________.(已知红光波长大于紫光的波长)【答案】(1)上 (2)5.007 (3)BD【解析】 (1)发现筒的上壁照得很亮说明光线向上，即观察端偏下，所以应将观察端向上调节； (2)螺旋测微器的固定刻度为5mm ，可动刻度为0.7×0.01mm＝0.007mm ，所以最终读数为5mm ＋0.007mm ＝5.007mm ； (3)根据Δx ＝lλd可知，当红光分别通过距离为0.1mm 和0.2mm 的双缝时，距离越大的条纹间的距离越小，故B 正确；同理，当红光和紫光通过相同距离的双缝时即l 、d 相同情况下，波长越长的条纹间的距离越大，故D 正确.【典例10】在用双缝干涉测量光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题：(1)如图(a)、(b)两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是________.(2)将下表中的光学元件放在图(c)所示的光具座上组装成用双缝干涉测量光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长.元件代号 A B C D E元件名称光屏双缝白光光源单缝透红光的滤光片将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，各学光元件的排列顺序应为________.(填写元件代号)(3)已知该装置中双缝间距d＝0.50mm，双缝到光屏的距离l＝0.50m，在光屏上得到的干涉图样如图(d)所示，分划板在图中A位置时游标卡尺如图(e)所示，则其示数x A＝______mm；在B位置时游标卡尺如图(f)所示，则相邻两条纹间距Δx＝________mm.(4)由以上所测数据，可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为________m.(5)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将________(填“变大”“不变”或“变小”).【答案】(1)(a) (2)EDBA(3)111.15 0.60 (4)6.0×10－7(5)变小。
实验用双缝干涉测量光波长
成，现准备了下列仪器：A.光源，B.双缝片，C.单缝片，D.滤光
片，E.毛玻璃(其中双缝片和光屏连在遮光筒上)．
把以上仪器安装在光具座上时，正确的排列顺序是______．
(2)关于本实验，正确的说法是
()
A．实验时应调节各器件共轴，并且单缝和双缝的缝应相互平行
B．观察到的白光的干涉图样是：可以看到彩色的干涉条纹，中
基础再现·深度思考
【误差分析】
实验十五
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值的方法来 减小误差．
【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 λ＝d·Δx/l.
3．数据处理 用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离 l，由公式 λ＝d l Δx 计算波 长．重复测量、计算，求出波长的平均值．
【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 λ＝d·Δx/l.
央为一条白亮的零级干涉条纹；彩色条纹的排列，以零级亮
条纹为中心左右对称，在第一级亮条纹中紫色在最外侧 【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 λ＝d·Δx/l.
课堂探究·突破考点
实验十五
C．看到白光的干涉条纹后，在单缝前面放上红色或绿色滤光 片，即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹，且红条纹 的间距比绿条纹的间距大
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
13.4实验：用双缝干涉测量光的波长
你能计算出两条纹的间距吗？
（2）若测得双缝与屏之间距离0.70m，通过测量头（与螺旋测微器原理 相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm）观察第1条亮纹的位 置如图（a）所示，观察第5条亮纹的位置如图（b）所示，则可求出红光 的波长= 7×10-7 m.（保留一位有效数字）
1 234 5
图（a）
10 0 0 40
20 15
0 10 图（b）
L 0.70m, d 3mm 3103m
由读数得 a 0.650mm 6.50104m
则 x a 6.50104 m 1.625104 m
n1
51
由公式 x d 1.625104 3103 m 7 107 m
测量头的读数
测出n个亮条纹间的距离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பைடு நூலகம்
ad
(n 1)l
在《用双缝干涉测光的波长》的实验中，装置如图，双缝间的距离d=3mm （1）若测定红光的波长，应选用 红 色的滤光片，实验时需要测定的 物理量有：
双缝到屏的距离L 和 n条条纹间距a 。
L
0.70
13.4 实验：用双缝干涉测量光的波长
光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、 毛玻璃屏、测量头，学生电源、导线、刻度尺
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、放红光滤光片，观测红光的双缝干涉条纹，调节d比较△x的变化， 换其他颜色滤光片，调节d比较△x的变化
5、测量出n条亮条纹间距a 6、米尺测l，查看说明书，得出d 7、代入公式，求出波长
实验十九用双缝干涉测光的波长
了解光波动性的基本特征
了解光波动性的基本特征，如干涉、衍射等。 了解光波长与干涉、衍射等波动现象的关系。
02 实验原理
双缝干涉现象
当单色光通过双缝时，会在双缝后形 成两个相干光源，发出相同频率的光 波。
光波在空间相遇时，会形成明暗相间 的干涉条纹。
实验十九：用双缝干涉测光的波长
contents
目录
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 实验结果与分析 • 结论与总结 • 思考与讨论
01 实验目的
掌握双缝干涉实验原理
01
理解光波的干涉现象和产生条件 。
02
掌握双缝干涉实验装置和原理， 了解干涉条纹的形成过程。
学习测量光波长的方法
学习使用测量工具（如光尺、测微器 等）测量干涉条纹间距。
06 思考与讨论
双缝干涉实验中的难点与注意事项
难点
如何保证双缝平行且等宽，如何减小光源的 相干长度，如何消除光强分布不均匀的影响 。
注意事项
实验中需要保持实验室的黑暗环境，避免其 他光源的干扰；双缝的间距要适中，不能过 宽或过窄；要保证光源和双缝之间的距离适
中，以确保干涉条纹的清晰度。
如何提高实验的精度和准确性
双缝干涉实验在其他领域的应用
光学仪器调整
双缝干涉实验可以用于调 整光学仪器，如望远镜、 显微镜等，以确保其光路 正确。
物理教学
双缝干涉实验是大学物理 教学中的一个经典实验， 可以帮助学生理解光的波 动性和干涉现象。
光学检测
双缝干涉实验可以用于光 学检测，如表面光洁度检 测、光学元件的误差检测 等。
03
实验中需要注意消除误差，提高测量精度。
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。
第十三章 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 ＝l d λ测定单色光的波长的方法。
二、实验原理1．相邻亮条纹(或暗条纹)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，…)，相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距：Δx ＝l dλ。
2．测量原理在双缝干涉实验中，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＝d lΔx 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 ＝a n －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光屏照亮。
实验报告：用双缝干涉测量可见光的波长
实验报告：用双缝干涉测量可见光的波长高二（【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。
【实验原理】1光源发出的复色光经滤光片成为单色光，单色光经过单缝时，单缝相当于线光源，经双缝产生稳 定的干涉图样，我们通过光屏可以观察到明暗相间的干涉条纹，若用白光照射，通过两狭缝可以对齐另一条相邻的条纹中心时， 记下手轮上的刻度数 a 2,两次读数之差就是这两条条纹间的距离。
即 钗=8（ -a 2。
从很小，直接测量时相对误差较大，通常测出 n 条明（暗）条纹间的距离 a , 再推算出相邻两条明（暗）条纹间的距离 △ x=a/（*1）。
【实验器材】双缝干涉实验仪、光具座及附件、学生电源、导线、刻度尺。
【实验步骤】：1、观察双缝干涉图样（1）将光源、凸透镜、遮光板、单缝管、遮光管、观察筒依次安放在光具座上。
如图 ）班姓名： _____________________ 座号： _____________在光屏上观察到彩色条纹。
2、 根据兔=_ x 可以计算出单色光的波长。
公式中 d 为双缝间距离，Ax 为相邻两条亮（或暗）纹间的距离， L 为双缝到屏之间的距离，实验中d 一般是已知的，所以测出 L 、即可测出 光的波长。
3、 从由测量头测出。
测量头由划分板、目镜、手轮等构成。
如图1所示。
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2所示），记下此时手轮上的 读数a i ，转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻线 实验原理示意图 屛幕 Ax 3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)安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝平行，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，调节至可清晰观察到红光的干涉条纹(用红色滤光片) 。
学生实验：用双缝干涉测量光的波长
下或左右调节灯泡，反复调节几次，使灯丝的放大像及缩小像
均成在单缝中心．
滤光片: 获取单 色光
单缝：双缝：
获取 获 取 相 线光源 干光源
遮光筒
屏
光源
L1
L2
图 5-2-2
2．观察双缝干涉图样
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
2．用刻度尺测量双缝到光屏的距离 l(双缝间距 d 是已知的)．
l 3．将测得的 l、d、Δx 代入 Δx＝ λ，求出光的波长 λ，重复 d 测量、计算，求出波长的平均值．
4．换用不同颜色的滤光片，观察干涉图样的异同，并求出相 应的波长．
六、注意事项 1 ．放置单缝和双缝时，必须使缝平行，间距大约为 5 ～ 10 cm. 2．要保持光源、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)条纹的中心．
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．
ΔX
ΔX
ΔX
ΔX ΔX
ΔX
第 二 条 亮 纹
第 一 条 亮 纹
零 级 亮 条 纹
第 一 条 亮 纹
第 二 条 亮 纹
第 三 条 暗 纹
第 二 条 暗 纹
第 一 条 暗 纹
第 一 条 暗 纹
第 二 条 暗 纹
取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束直接沿遮光 筒轴线把屏照亮，故A错误；根据实验操作可知B、C正确．
(2)读数为1.5 mm＋47.0×0.01 mm＝1.970 mm.
方法总结
(1)应掌握测量头的读数方法．
4.4实验用双缝干涉测量光的波长
4.3试验：用双缝干预测量光的波长 一、试验原理 (1)二、试验器材 (1)三、试验步骤 (2)四、数据处理 (2)五、误差分析 (2)六、考前须知 (2)【稳固练习】 (4)一、试验原理如图1所示，两缝之间的距离为d ，每个狭缝都很窄，宽度可以忽视．图1两缝S 1、S 2的连线的中垂线与屏的交点为P 0，双缝到屏的距离OP 0＝l .那么相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距：Δx ＝l dλ. 假设双缝间距，再测出双缝到屏的距离l 和条纹间距Δx ，就可以求得光波的波长．二、试验器材双缝干预仪，即光具座、光源、滤光片、透镜、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头．另外，还有同学电源、导线、刻度尺等．学习名目学问把握三、试验步骤1．将光源、透镜、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图2所示．图22．接好光源，翻开开关，使灯丝正常发光．3．调整各器件的高度，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，两者间距5～10 cm，这时可观看白光的干预条纹．5．在单缝和光源间放上滤光片，观看单色光的干预条纹．四、数据处理1．安装测量头，调整至可清楚观看到干预条纹．2．使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心，登记手轮上的读数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，登记此时手轮上的读数a2，将该条纹记为第n条亮条纹，两条纹间距为a＝|a2－a1|，那么相邻两条亮条纹间的距离Δx＝|a2－a1|n－1＝an－1.3．用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l(d是的)．4．重复测量、计算，求出波长的平均值．五、误差分析1．光波的波长很小，Δx、l的测量误差对波长λ的影响很大．2．在测量l时，一般用毫米刻度尺；而测Δx时，用千分尺且采纳“累积法〞．3．屡次测量求平均值．六、考前须知1．双缝干预仪是比拟精密的仪器，应轻拿轻放，不要任凭拆解遮光筒、测量头等元件．2．滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸轻轻擦去．3．安装时，留意调整光源、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，间距大约为5～10 cm.4．测量头在使用时应使中心刻线对应着亮(暗)条纹的中心.[例题1]〔2023•天河区校级三模〕在利用“双缝干预测定光的波长〞试验中，双缝间距为d，双缝到光屏间的距离为L ，在调好试验装置后，用某种单色光照耀双缝得到干预条纹，当分划板在图中B 位置时，对应游标卡尺读数如图，那么：〔1〕分划板在图中B 位置时游标卡尺读数x B ＝mm ；〔2〕假设分划板在图中A 位置时游标卡尺读数为x A 〔x A ＜x B 〕，那么该单色光的波长的表达式为λ＝(x B −x A )d 6L 〔用x A 、x B 及题中所给字母及必要的数字表示〕；〔3〕假设用频率更高的单色光照耀，同时增大双缝间的距离，那么条纹间距 变窄 〔填“变宽〞或“变窄〞或“不变〞〕。
高中物理实验16 用双缝干涉测量光的波长(解析版)
实验十六 用双缝干涉测量光的波长（解析版）1.实验原理如图1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S 1、S 2的连线的中垂线与屏的交点为P 0，双缝到屏的距离OP 0＝l .则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距：Δx ＝ldλ.若已知双缝间距，再测出双缝到屏的距离l 和条纹间距Δx ，就可以求得光波的波长. 2.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、刻度尺等. 3．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.(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，两者间距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. 4.数据处理（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心，记下手轮上的读数a 1，将该条纹记为第1条亮纹；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a 2，将该条纹记为第n 条亮纹，则相邻两亮条纹间距Δx ＝|a 2－a 1|n －1.（3）用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l (d 是已知的). （4）重复测量、计算，求出波长的平均值. 5.误差分析（1）光波的波长很小，Δx、l的测量对波长λ的影响很大.（2）在测量l时，一般用毫米刻度尺；而测Δx时，用千分尺且采用“累积法”.（3）多次测量求平均值.6.注意事项（1）双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，不要随便拆解遮光筒、测量头等元件.（2）滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸轻轻擦去.（3）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中心轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直，间距大约5～10cm.（4）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缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴线所致.干涉条纹不清晰的主要原因一般是单缝与双缝不平行.（5）测量头在使用时应使中心刻线对应着亮(暗)条纹的中心.（6）光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行靠近.【典例1】(多选)在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是()A.改用红色激光B.改用蓝色激光C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动【答案】ACD【解析】根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx＝ldλ可知，要使Δx增大，可以增大波长或增大双缝到屏的距离或缩小双缝间的距离，所以选项A、C、D正确，B、E错误.【针对训练1】在杨氏干涉实验中，若单色光的波长λ＝5.89×10－7m，双缝间的距离d＝1mm，双缝到屏的距离l＝2m，则第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距为______________.【答案】 1.178×10－2m【解析】由Δx＝ldλ可知Δx＝1.178×10－3m，则第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距为x＝10Δx＝1.178×10－2m.【典例2】在“用双缝干涉测量光的波长”实验中(实验装置如图)，下列说法错误的是()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.测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐C.为了减小测量误差，可用测量头测出n 条亮条纹间的距离a ，求出相邻两条亮条纹间距Δx ＝an －1D.将滤光片放在单缝与双缝之间不改变实验结果 【答案】 A【解析】 调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝，故A 错误；测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐，故B 正确；n 条亮条纹之间有n －1个间距，相邻两条亮条纹的间距Δx ＝an －1，故C 正确；根据实验原理知D 正确.【针对训练2】 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，选用红色滤光片和间距为0.20mm 的双缝，双缝与屏的距离为600mm.某同学正确操作后，在目镜中看到如图甲所示的干涉条纹.换成紫色滤光片正确操作后，使测量头分划板刻线与第k 级暗条纹中心对齐，在目镜中观测到的是图乙中的______(填字母)，此时测量头的读数为25.70mm.沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第k ＋5级暗条纹中心对齐，此时测量头标尺如图丙所示，其读数是_______mm ，紫光的波长等于________nm.【答案】 D 19.40 420【解析】由干涉条纹间距Δx ＝lλd 可知，换上紫色滤光片后，在其他条件不变的情况下，间距变小，干涉条纹变密，分划板应该在正中央，所以为D.游标卡尺读数为19.40mm.平均条纹间距Δx ＝25.70－19.405mm ＝1.26mm ，根据λ＝dlΔx ，解得λ＝420nm.【典例3】 (2015·全国卷Ⅰ)在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的相邻干涉条纹间距Δx 1与绿光的相邻干涉条纹间距Δx 2相比，Δx 1____Δx 2(填“＞”“＝”或“＜”).若实验中红光的波长为630nm ，双缝与屏幕的距离为1.00m ，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm ，则双缝之间的距离为________mm. 【答案】 ＞ 0.300【解析】双缝干涉条纹间距Δx ＝ld λ，红光波长长，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，即Δx 1＞Δx 2.相邻亮条纹间距Δx ＝10.5 mm 5＝2.1 mm ＝2.1×10－3 m ，根据Δx ＝l d λ可得d ＝lλΔx＝0.300 mm.【针对训练3】 (多选)利用如图所示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长时，有下面几种说法，其中正确的是( )A.实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝B.将滤光片由紫色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D.测量过程中，把5个条纹间距数成6个，导致波长测量值偏小E.去掉滤光片后，干涉现象消失 【答案】 ABD【解析】 实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝，故A 正确；将滤光片由紫色的换成红色的，波长变长，根据干涉条纹间距公式Δx ＝ld λ知条纹间距变宽，故B 正确；将单缝向双缝移动一小段距离后，条纹间距不变，故C 错误.把5个条纹间距数成6个，则Δx 偏小，根据Δx ＝ld λ，可知波长的测量值偏小，故D 正确；去掉滤光片，将出现彩色的干涉条纹，故E 错误.【典例4】在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，装置如图所示.双缝间的距离d ＝3mm.若测定红光的波长，选用红色的滤光片，实验中测得双缝与屏之间的距离为0.70m ，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm)观察第1条亮条纹的位置如图7甲所示，其读数为________mm ；观察第5条亮条纹的位置如图乙所示，其读数为______mm.则可求出红光的波长λ＝________m.【答案】 0 0.640 6.86×10－7【解析】由测量头的数据可知a 1＝0，a 2＝0.640mm ， 所以Δx ＝a 2－a 15－1＝0.6404mm ＝1.60×10－4m ，λ＝d Δx l ＝3×10－3×1.60×10－40.70m≈6.86×10－7m.【针对训练4】某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示.他改变的实验条件可能是( )A.减小光源到单缝的距离B.减小双缝之间的距离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 【答案】 B【解析】改变条件后亮条纹之间的间距变大，由公式Δx ＝ld λ可知，要使Δx 增大，可增大双缝到光屏之间的距离l ，C 错；减小双缝之间的距离d ，B 对；换用波长更长，即频率更低的单色光源，D 错；改变光源到单缝的距离不会改变Δx ，A 错.【典例5】(多选)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，若用单色光照射后观察毛玻璃屏上的条纹如图所示，则有( )A.若只适当增大单缝的宽度，则条纹间距将减小B.若只适当增大双缝的间距，则条纹间距将减小C.若只适当增大照射光的频率，则条纹间距将增大D.若只适当增大双缝到光屏的间距，则条纹间距将增大【答案】BD【针对训练5】(多选)利用图中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法正确的是()A.将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B.将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D.换一个双缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄【答案】ABD【解析】由条纹间距公式Δx＝ldλ可知，A项中l减小，Δx变小；B项中λ变大，Δx变大；D项中d变大，Δx变小.故A、B、D正确.【典例6】(多选)某同学在做双缝干涉实验时，按装置图安装好实验装置，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【答案】AC【解析】安装实验器材时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，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，才能使实验成功.当然还要使光源发出的光束不致太暗.综上所述，可知选项A、C正确.【针对训练6】(多选)英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象.图为实验装置简图，M为竖直线状光源，N和O均为有狭缝的遮光屏，P为像屏.现有四种刻有不同狭缝的遮光屏，实验时正确的选择是()A.N应选用遮光屏1B.N应选用遮光屏3C.O应选用遮光屏2D.O应选用遮光屏4【答案】AC【典例7】(多选)关于“用双缝干涉测量光的波长”实验，正确的说法是()A.实验时应调节各器件共轴，并且单缝和双缝的缝应相互平行B.观察到的白光的干涉图样是：在视野中可以看到彩色的干涉条纹，中央为一条白亮的零级干涉条纹；彩色条纹的排列，以零级亮条纹为中心左右对称，在第一级亮条纹中紫色在最外侧C.看到白光的干涉条纹后，在单缝前面放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，且红条纹的相邻条纹间距比绿条纹的相邻条纹间距大D.测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数【答案】ACD【针对训练7】某同学在做“双缝干涉测量光的波长”的实验时，第一次分划板中心刻线对齐第2条亮纹的中心时(如图5甲中的A)，游标卡尺的示数如图乙所示，第二次分划板中心刻线对齐第6条亮纹的中心时(如图丙中的B)，游标卡尺的示数如图丁所示.已知双缝间距d＝0.5mm，双缝到屏的距离l＝1m，则：(1)图乙中游标卡尺的示数为________cm.(2)图丁中游标卡尺的示数为________cm.(3)所测光波的波长为________m(保留两位有效数字).【答案】(1)1.250(2)1.775(3)6.6×10－7【解析】(1)游标卡尺的固定刻度读数为1.2cm，游标尺上第10个刻度游标读数为0.05×10mm＝0.50mm ＝0.050cm，所以最终读数为1.2cm＋0.050cm＝1.250cm.(2)游标卡尺的固定刻度读数为1.7 cm，游标尺上第15个刻度游标读数为0.05×15 mm＝0.75 mm＝0.075cm，所以最终读数为：1.7cm＋0.075cm＝1.775cm.(3)Δx ＝1.775cm －1.250cm6－2≈0.131cm根据Δx ＝l dλ得，λ＝6.6×10－7m.【典例8】如图甲是利用双缝干涉测某单色光波长的实验装置，测得双缝屏到毛玻璃屏的距离l 为0.2m 、双缝的距离d 为0.4mm ，图乙是通过该仪器的观测装置看到的毛玻璃屏上的干涉图样，其中1、2、3、4、5…是亮条纹的编号，图丙、图丁是利用该仪器测光的波长时观察到的情景，图丙是测第1号亮条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为________mm ，图丁是测第4号亮条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为________mm.根据上面测出的数据可知，相邻两条亮条纹间的距离Δx ＝________mm ，计算波长的数学表达式λ＝________，被测光的波长为________nm.【答案】 0.510 1.485 0.325Δx ·dl650 【解析】 题图丙是测第1号亮条纹的位置，此时千分尺的读数为0.5 mm ＋0.01×1.0 mm ＝0.510mm ； 题图丁是测第4号亮条纹的位置，此时千分尺的读数为1mm ＋0.01×48.5mm ＝1.485mm ； 相邻两条亮条纹间的距离Δx ＝1.485－0.5103mm ＝0.325mm ；根据双缝干涉条纹的间距公式Δx ＝l d λ，得λ＝Δx ·dl ，代入数据得：λ＝0.325×10－3×0.4×10－30.2m ＝6.5×10－7m ＝650nm.【针对训练8】在“用双缝干涉测量光的波长”实验中(1)某同学先将光源靠近遮光筒的双缝端并等高放置，然后在筒的另外一侧观察，发现筒的上壁照得很亮，此时他应将遮光筒的观察端向________(填“上”或“下”)调节.(2)某次测量如图所示，则读数为________mm.(3)几位同学实验时，有的用距离为0.1mm 的双缝，有的用距离为0.2mm 的双缝；同时他们还分别用红、紫两种不同颜色的滤光片遮住光源进行了观察，图8选自他们的观察记录，其中正确反映实验结果的是________.(已知红光波长大于紫光的波长)【答案】(1)上 (2)5.007 (3)BD【解析】 (1)发现筒的上壁照得很亮说明光线向上，即观察端偏下，所以应将观察端向上调节； (2)螺旋测微器的固定刻度为5mm ，可动刻度为0.7×0.01mm ＝0.007mm ，所以最终读数为5mm ＋0.007mm ＝5.007mm ；(3)根据Δx ＝lλd 可知，当红光分别通过距离为0.1mm 和0.2mm 的双缝时，距离越大的条纹间的距离越小，故B 正确；同理，当红光和紫光通过相同距离的双缝时即l 、d 相同情况下，波长越长的条纹间的距离越大，故D 正确.【典例9】在用双缝干涉测量光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题：(1)如图(a)、(b)两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是________.(2)将下表中的光学元件放在图(c)所示的光具座上组装成用双缝干涉测量光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长.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，各学光元件的排列顺序应为________.(填写元件代号)(3)已知该装置中双缝间距d＝0.50mm，双缝到光屏的距离l＝0.50m，在光屏上得到的干涉图样如图(d)所示，分划板在图中A位置时游标卡尺如图(e)所示，则其示数x A＝______mm；在B位置时游标卡尺如图(f)所示，则相邻两条纹间距Δx＝________mm.(4)由以上所测数据，可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为________m.(5)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将________(填“变大”“不变”或“变小”).【答案】(1)(a)(2)EDBA(3)111.150.60(4)6.0×10－7(5)变小。
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实验十五
l 解析 由条纹间距公式Δx＝ d λ，d指双缝间距离，l是双缝到 屏的距离，可知：A项中l减小，Δx变小；B项中λ变大，Δx 变大；D项中d变大，Δx变小．故A、B、D正确．
答案 ABD
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实验十五
2．某同学在做双缝干涉实验时，按各元件的合理顺序正确的 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 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 ( AC ) A．光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大
实验十五
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1．利用图5中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法中正确 的是 ( )
图5 A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄 B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 D．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
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实验十五
(3)在某次实验中，已知双缝到光屏之间的距离是 600 mm，双 缝之间的距离是 0.20 mm， 单缝到双缝之间的距离是 100 mm， 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 7 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的波长为________nm.
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实验十五
l 解析 (1)由Δx＝dλ可知d越小，Δx越大． l (2)由Δx＝dλ可知，l越大，Δx越大． l (3)由Δx＝ d λ可知，因蓝色光的波长比红色光的波长小，故 用蓝色光做实验时的条纹间距比用红色光做实验时小．
答案 (1)越大 (2)越大 (3)小
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实验十五
【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 λ＝d·Δx/l.
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实验十五
【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． 附：测量头的构造及使用 如图 1 甲所示，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，分 划板会向左右移动， 测量时， 应使分划板的中心刻度对齐条纹的中心， 如图乙，记下此时手轮上的读数．然后转动测量头，使分划板中心刻 线与另一条纹的中心对齐，再次记下手轮上的刻度．两次读数之差就 表示这两个亮条纹间的距离．
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实验十五
(3)将测量头的分划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9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，记下此时 如图乙所示的手轮上的示数为________mm，求得相邻亮纹的 间距Δx为________mm.
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实验十五
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，转动手轮，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，要测多个亮条纹的间距再计算得 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． 记忆口诀, 亮光源、滤光片，单缝双缝成一线； 遮光筒、测量头，中间有屏把像留； 单缝双缝平行放，共轴调整不能忘； 分划线、亮条纹，对齐平行测得准； n 条亮纹读尺数，相除可得邻间距； 缝距筒长记分明，波长公式要记清.
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实验十五
3．如图 6 所示是用双缝干涉测量光的波长的实验设备示意图．
图6 (1) 图 中 ① 是 光 源 ， ⑤ 是 光 屏 ， 它 们 之 间 的 ②③④ 依 次 是 ________、________、________. (2)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离( A．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 )
实验十五
图4
隙的双缝，双缝的间隙越小，屏上明暗相间的条纹间距_________ (2)保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的 条纹间距________(选填“越大”或“越小”)； (3)在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜 色的光做实验， 发现用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比 用红色光做实验时________(选填“大”或“小”)．
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实验十五
【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．
图2 (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． (3)安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝相互 平行．
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图 11 (2)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距 离 Δx＝______ mm；这种色光的波长 λ＝______ nm.
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实验十五
【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值的方法来 减小误差．
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实验十五
【注意事项】
1．调节双缝干涉仪时，要注意调整光源的高度，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．
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实验十五
图1 实际测量时，要测出 n 条亮条纹(暗条纹)的宽度，设为 a，那么 Δx＝ a . n－1
科目一考试 / 2016年科目一模 拟考试题
科目二考试 2016年科目二考试技巧、 考试内容、考试视频
d 答案 (1)11.1 15.6 0.75 (2) l Δx 6.0×10－7 (3)变小
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创新实验示例 例 3 在观察光的干涉现象的实验中，将两 片刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上 划出不同间隙的双缝；按图 4 所示的方法， 让激光束通过自制的双缝． (1)保持缝到光屏的距离不变，换用不同间 (选填“越大”或“越小”)；
图9
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实验十五
(1) 已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有 50 分度．某同 学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第 1 次映入眼帘的干 涉条纹如图 11(a)所示， 图(a)中的数字是该同学给各暗纹的编 号，此时图(b)中游标尺上的读数 x1＝1.16 mm；接着再转动 手轮，映入眼帘的干涉条纹如图(c)所示，此时图(d)中游标尺 上的读数 x2＝________ mm；
图7
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实验十五
答案
(1)滤光片、单缝、双缝 536
(2)B
(3)0.641(± 0.002)
10.293(± 0.002)
实验十五 随堂训练·能力达标 4．现有毛玻璃屏 A、双缝 B、白光光源 C、单缝 D 和透红光的
滤光片 E 等光学元件， 要把它们放在如图 8 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．
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实验十五
C．看到白光的干涉条纹后，在单缝前面放上红色或绿色滤光 片，即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹，且红条纹 的间距比绿条纹的间距大 D．测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再 读数
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解析
实验十五
(1)双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确顺序为：
实验十五
(1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA＝ ________mm，xB＝________mm，相邻两条纹间距Δx＝ ________mm； (2)波长的表达式λ＝________(用Δx、l、d表示)，该单色光的 波长λ＝________m； (3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将 ________(填“变大”、“不变”或“变小”)．
图8 (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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实验十五
(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，使光束能沿遮光筒的 轴线把屏照亮； ②按合理的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用刻度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 应 注 意 __________________________ 和 __________________________________．
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实验十五
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例1 在“用双缝干涉测光的波长”实验中： (1)实验装置采用双缝干涉仪，它由各部分光学元件在光具座上组 成，现准备了下列仪器：A.光源，B.双缝片，C.单缝片，D.滤光 片，E.毛玻璃(其中双缝片和光屏连在遮光筒上)． 把以上仪器安装在光具座上时，正确的排列顺序是______． (2)关于本实验，正确的说法是 ( ) A．实验时应调节各器件共轴，并且单缝和双缝的缝应相互平行 B．观察到的白光的干涉图样是：可以看到彩色的干涉条纹，中 央为一条白亮的零级干涉条纹；彩色条纹的排列，以零级亮 条纹为中心左右对称，在第一级亮条纹中紫色在最外侧
光源、滤光片、单缝、双缝、光屏，或把它们全部倒过来， 因此，答案为 ADCBE 或 EBCDA. (2)实验时应使光源、 单缝、 双缝的中心位于遮光筒的轴线上， 且使单缝与双缝平行，A 正确．白光的干涉图样是彩色条纹， 中央为白色亮纹， 在第一级亮条纹中红色在最外侧， B 错． 由 l Δx＝dλ 得红条纹的间距大于绿条纹间距，C 正确．由于亮、 暗条纹间的界线模糊，为了减少误差，应使分划板的中心刻 线对齐条纹中心再读数，D 正确．