13.3实验：用双缝干涉实验测光的波长教案
实验用双缝干涉测量光的波长教案
13.4 实验：用双缝干涉测量光的波长【教案目标】（一）知识与技能1．掌握明条纹（或暗条纹）间距的计算公式及推导过程。
2．观察双缝干涉图样，掌握实验方法。
（二）过程与方法培养学生的动手能力和分析处理“故障”的能力。
（三）情感、态度与价值观体会用宏观量测量微观量的方法，对学生进行物理方法的教育。
【教案重点】双缝干涉测量光的波长的实验原理及实验操作。
【教案难点】x ∆、L 、d 、λ的准确测量。
【教案方法】复习提问，理论推导，实验探究【教案用具】双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺【教案过程】（一）引入新课师：在双缝干涉现象中，明暗条纹出现的位置有何规律？生：当屏上某点到两个狭缝的路程差Δ=2n ·2λ，n =0、1、2…时，出现明纹；当Δ=（2n +1） 2λ，n =0、1、2…时，出现暗纹。
师：那么条纹间距与波长之间有没有关系呢？下面我们就来推导一下。
（二）进行新课1．实验原理师：［投影下图及下列说明］设两缝S 1、S 2间距离为d ，它们所在平面到屏面的距离为l ，且l >>d ，O 是S 1S 2的中垂线与屏的交点，O 到S 1、S 2距离相等。
推导：（教师板演，学生表达）由图可知S 1P =r 1师：r 1与x 间关系如何？生：r 12=l 2+（x -2d ）2 师：r 2呢？生：r 22=l 2+（x +2d ）2 师：路程差|r 1-r 2|呢？（大部分学生沉默，因为两根式之差不能进行深入运算）师：我们可不可以试试平方差？r 22-r 12=（r 2-r 1）（r 2+r 1）=2dx由于l >>d ，且l >>x ，所以r 1+r 2≈2l ，这样就好办了，r 2-r 1=Δr =ld x 师：请大家别忘了我们的任务是寻找Δx 与λ的关系。
Δr 与波长有联系吗？生：有。
师：好，当Δr =2n ·2λ，n =0、1、2…时，出现亮纹。
用双缝干涉测定光的波长实验复习教学案(自编)
（二）用双缝干涉测定光的波长实验复习教学案北京 蔡雨翔 2013.05教学要求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．掌握利用公式Δx ＝l d λ测波长的方法．教学过程：一、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 .二、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．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 －1.四、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．2．观察与记录(1)调整单缝与双缝间距为几厘米约为时（5 cm ～10 cm ），观察白光的干涉条纹．(2)在单缝和光源间放上滤光片，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a 1；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 条相邻的亮条纹中心对齐时，记下手轮上的刻度数a 2，则相邻两条纹间的距离Δx ＝|a 1－a 2|n －1. (4)换用不同的滤光片，测量其他色光的波长．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 lΔx 计算波长．重复测量、计算，求出波长的平均值．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．六、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．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．同步训练：1．如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其它元件，其中a、b、c、d各装置的名称依次是下列选项中的______。
高中物理双缝测波长教案
高中物理双缝测波长教案
一、教学目标：
1. 了解双缝干涉实验的原理和方法；
2. 学会使用双缝测量波长；
3. 提高学生观察和实验能力。
二、教学重点和难点：
1. 双缝干涉实验的原理和方法；
2. 对双缝实验原理的理解和应用。
三、教学准备：
1. 双缝干涉实验装置；
2. 波长测量器具；
3. 实验记录表；
4. 实验指导书。
四、教学过程：
1. 导入：向学生解释干涉现象，并介绍双缝干涉实验的原理和方法。
2. 实验操作：学生分组进行双缝干涉实验，记录实验数据。
3. 数据处理：学生利用实验数据计算波长。
4. 结论总结：学生总结实验结果，讨论干涉现象。
5. 实验报告：学生整理实验数据，撰写实验报告。
五、实验结果：
1. 利用双缝测量得到的波长数据；
2. 实验结果的分析及讨论。
六、拓展延伸：
1. 可以进行双缝干涉实验的不同变化，比如改变光源、双缝间距等；
2. 可以探讨光的波粒二象性。
七、教学反思：
1. 学生在实验中是否能够独立进行测量和数据处理；
2. 学生对于双缝实验原理的掌握情况。
八、作业安排：
1. 完成实验报告；
2. 阅读相关资料，深化对双缝干涉实验的理解。
以上是一份高中物理双缝测波长教案范本，教师可以根据具体教学情况进行调整和修改，以适应学生的学习需求。
实验：用双缝干涉测量光的波长 课件
条纹间距越宽,波长越长. (6)测量头的读数和螺旋测微器的读数相似,a=主尺刻度+可动刻 度×0.01 mm.
1.不同颜色的单色光的干涉条纹会有什么不同?请你作出猜想， 并在后面实验中验证. 提示:根据 d x知，不同颜色的单色光的干涉条纹间距不同，
lபைடு நூலகம்
波长越长，条纹间距离越大.
2.白光是复色光，是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种单色光 复合而成的，从红到紫七种单色光的波长越来越短. 在实验中， 若用白光作光源，得到的干涉图样有什么特点？中央亮纹为什么 是白色？其他亮纹中为什么红色在最外侧，紫色在最内侧？
【思路点拨】解答本题应明确以下两点: (1)双缝干涉仪的结构、使用方法. (2)利用公式 x＝ l 判断增加Δx的方法.
d
【解析】实验时器件的安装是按光源、滤光片、单缝、双缝、 遮光筒、光屏的顺序安装；为获得清晰的干涉条纹在安装时要 求灯丝与单缝、双缝,测量头与遮光筒的中心在同一轴线上， 并使单缝与双缝平行；要增加相邻亮纹(暗纹)间的距离，由 x l 知，可采取减小双缝间距离和增大双缝到屏的距离的
【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析: (1)明确实验装置中各部分元件的功能. (2)明确条纹间距与哪几个因素有关. (3)根据测量头数据计算出条纹间距.
【规律方法】 1.求解光波波长的一般规律
对于求光波波长这类题目,一般情况下会给出双缝到屏的距离, 然后根据测相邻两亮(暗)条纹间距的方法测Δx,利用公式即可 求出波长. 2.双缝干涉测波长口诀 双缝干涉测波长, 条纹间距公式是栋梁, Δx、l、d三个量都测定, 代入公式求波长.
l
的,测出l,Δ x即可测出光的波长λ .
三、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. 四、实验过程 1.实验步骤 (1)观察双缝干涉图样 ①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上如图所示.
实验15 用双缝干涉实验测量光的波长 教案
实验十五用双缝干涉实验测量光的波长1．观察双缝干涉图样，掌握实验方法。
2．测量单色光的波长。
相邻两条亮条纹的中心间距Δx与入射光波长λ，双缝S1、S2间距d及双缝与屏的距离l满足的关系式为：Δx＝ldλ。
光具座、光源、学生电源、导线、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺。
如图甲所示，测量头通常有两种，但都由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，分划板会左右移动。
测量时，应使分划板的中心刻线与亮条纹的中心对齐，如图乙，记下此时手轮上的读数。
两次读数之差就表示这两条亮条纹间的距离。
实际测量时，要测出n个亮条纹间的距离a，再求出相邻两条亮条纹间的距离Δx＝an－1。
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。
1．相邻两亮条纹间距的计算：Δx＝|a2－a1|n－1，可多测几组不同的n对应的Δx求平均值，减小误差。
2．由λ＝dlΔx计算波长。
1．测量双缝到屏的距离l存在的误差。
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。
(2)分划板的中心刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于亮条纹中心。
(3)测量多条亮条纹间的距离时读数不准确。
教你如何用双缝干涉测量光的波长——物理教案
教你如何用双缝干涉测量光的波长——物理教案。
一、实验原理双缝干涉实验是测量光的波长的重要工具。
在实验中，将两个狭缝放置于光源前方，在屏幕后方观察到干涉条纹。
通过干涉条纹的间距，可以计算光的波长。
实验原理如下：图1. 双缝干涉实验原理如上图所示，光源S向双缝a和b发出平行光线，经过两个狭缝的干涉后，在屏幕上会形成亮暗相间的干涉条纹。
当两束光线在D点聚焦时，由于路程差为整数个波长，因此两束光线处于相长干涉。
这时屏幕上会出现明条纹；但当两束光线路程差为半波长，即两束光线处于相消干涉，屏幕上会出现暗条纹。
通过测量相邻亮条纹间的距离d，我们可以计算出光的波长λ：其中，D为双缝到屏幕的距离，d是相邻亮条纹的距离，x是屏幕上的偏移量。
二、实验步骤1.准备实验器材，包括光源、双缝板、屏幕、卡尺等。
2.将双缝板放置于光源前方，调整双缝板至与光源垂直，使光线能够通过狭缝板。
3.将屏幕放置于双缝板后方，与狭缝板垂直，调整屏幕与双缝板的距离，确保显示出清晰的干涉条纹。
4.调整光源亮度和角度，以确保干涉条纹清晰可见。
5.通过卡尺测量相邻亮条纹的距离d，并计算出光的波长λ。
三、物理教案1.实验目的通过双缝干涉实验，掌握测量光的波长的方法，加深对波动光学理论的理解。
2.实验器材光源、双缝板、屏幕、卡尺。
3.实验原理实验原理与实验步骤相同，此处不再赘述。
4.实验步骤实验步骤与上述相同。
5.实验数据通过卡尺测量距离d，如下表所示：| 相邻亮条纹距离d/cm | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 || ------------------ | - | - | - | - | - || d | | | | | |6.实验结果通过上表计算，求得光的波长λ为_________。
7.实验总结通过实验，我们了解了双缝干涉实验的原理和测量光的波长的方法。
同时还掌握了科学实验的基本操作技能，提高了我们的动手实践能力。
13.3实验：用双缝干涉测量光的波长
第4条 时读数
②游标尺的读数 ：
测量结果求波长： 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 ad
(n 1)l
白光的干涉图样是什么样？
①明暗相间的彩色条纹 ②中央为白色亮条纹 ③干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的 ④在每条彩色亮纹中红光总是在外缘，紫光 在内缘。
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？
r2-r1=dsinθ
当两列波的路程差为波长的
M
整数倍，即 dx k
l
（k=0,1,2…)时才会出现亮条
纹，亮条纹位置为：
x
Байду номын сангаасk
l
d
相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为
（D）用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将 呈现间距不等的条纹
解析：白光作杨氏双缝干涉实验,屏上将呈现彩色条纹,A错 用红光作光源，屏上将呈现红色两条纹与暗条纹（即黑 条纹）相间，B对； 红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，C错； 紫光作光源，遮住一条狭缝，屏上出现单缝衍射条纹, 即间距不等的条纹，D对。
纹示数为x2。由以上数据可求得该光的波长表
d ( x2 x1 )
达式λ= L( n 1 ) （用给出的
35 30
字母符号表示）。
0 25 mm 20
练习2、2008年高考物理上海卷 12 12．在杨氏双缝干涉实验中，如果（ B D ） （A）用白光作为光源, 屏上将呈现黑白相间的条纹 （B）用红光作为光源, 屏上将呈现红黑相间的条纹 （C）用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝， 屏上将呈现彩色条纹
13.3 光的干涉 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (3)
13.3光的干涉1、教学目标 一．知识与技能（1）会观察与描述光的双缝干涉现象，认识单色光双缝干涉条纹的特征。
（2）知道单色光双缝干涉亮、暗条纹形成的原理。
（3）知道产生光的干涉现象的条件。
二．过程与方法（1）通过对实验观察分析，认识干涉条纹的特征，获得探究活动的体验。
（2）尝试运用波动理论解释光的干涉现象。
（3）体验观察到光的双缝干涉以支持光的波动说的假说上升为理论的方法。
（4）通过机械波的干涉向光的干涉迁移，经历知识同化、抽象建模的物理思维过程。
三．情感态度与价值观（1）体验探究自然规律的艰辛与喜悦。
（2）欣赏光现象的奇妙和谐。
（3）了解光干涉现象的发现对推动光学发展的意义。
2、教学重点1．观察与描述光的双缝干涉现象。
2．双缝干涉中波的叠加形成的明暗条纹的条件及判断方法。
教学难点用波动理论解释明暗相间的干涉条纹。
教学过程： 1）课堂导入在光的折射一课中，从实验中得出的折射定律1212sin sin n θθ=与从惠更斯原理得出的结论形式一致，是否可以推测光可能是一种波？学生思考与交流后得到：如果光是一种波，则要有波的特征现象作实验支持．干涉是波特有的现象，一切波都能发生干涉，因此可以用光是否具有干涉现象来判断光是不是一种波。
右图是两列水波某时刻干涉的示意图，S 1、S 2是振动情况总是相同的波源，实线代表波峰，虚线代表波谷，直线OO '是S 1S 2的中垂线，在此时刻介质中a 点为两波谷叠加，b 点、、、为波峰与波谷叠加，c点为两波峰叠加，d点是处于某种中间状态的叠加。
问：a b c d 中哪些是出现振动加强的地方，哪些是出现振动减弱d 地方，哪些是出现振动加强和减弱的中间过渡状态？设问：b点位于什么位置呢？既然S1S2到d点的路程差为零，根据波动理论，两波源在d点处激起的振动总是一致的，虽然该时刻是中间状态的叠加，但两列波在d点处的叠加，激起d点的振动的振幅（教师强调是振幅最大，而非位移最大，即使是振动加强的点，也有位移为零的时候）仍为最大，故d点还是振动加强的地方。
新人教版高中物理选修第十三章《用双缝干涉测量光的波长》精品教案
__________测量，用公式 __________可以计算出单色光的波长 . 思路解析：理解双缝干涉的实验原理，正确操作实验装置，会分析实验数据，如两明条纹间距
a
l
Δ x=n 1 ,波长用公式 Δ x=d λ推导可得 .
a
l
答案：滤光片 单缝 双缝 n 1 米尺 Δ x=d λ
2.用红光做光的干涉实验时， 已知双缝间的距离为 0.2 ×10-3 m,测得双缝到屏的距离为 0.700 m.分划板
2.实验中 , 滤光片作用 :__________;单缝作用 __________; 双缝作用是获得 ___________光源 ;单缝和双 缝放置时应 __________.其中心大致位于遮光筒的 __________上. 典题 ·热题
知识点一 利用双缝干涉测量波长的实验
例 1 如图 13-3-4 所示是实验装置示意图，甲图是用绿光进行实验的，光屏上观察到的条纹情况，
.A 选项正确 .
答案： A
l 方法归纳 明确条纹间距公式 Δx=d λ中各物理量的意义， 通过实验观察和理论总结理解条纹间距与
波长成正比关系，是解决本题的关键 . 例 2 如图 13-3-5 所示是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图 .
学生独立完成同步练 习（ 10 分钟）
图 13-3-5 （ 1）图中①是光源，⑤是光屏，它们之间的②③④依次是、和 （ 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（
3
新人教版高中物理选修第十三章《用双缝干涉测量光的波长》精品教案
距离 b.
答案：（ 1 ） EBDC （ 2） a b
4.在双缝干涉实验中，设单缝宽度为 h，双缝距离为 d，双缝与屏距离为 l ，当采取下列四组数据中
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___。
2024-2025学年高中物理第十三章光4实验：用双缝干涉测量光的波长教案1新人教版选修3-4
（1）学生可以利用课后时间阅读科普文章，增强对双缝干涉现象的理解和兴趣。
（2）针对学术研究，学生可以挑选几篇具有代表性的论文进行阅读，了解双缝干涉实验在科学研究中的重要性和应用。
（3）观看实验操作演示视频，跟随讲解步骤进行学习，提高实验操作的熟练度。
（4）利用实验软件进行虚拟实验，多次尝试和调整参数，加深对双缝干涉实验的理解。
作用与目的：
-巩固学生在课堂上学到的双缝干涉知识点和实验技能。
-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。
-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。
教学资源拓展
1.拓展资源
（1）科普文章：《光的干涉现象揭秘》、《双缝干涉实验的科学原理》等，帮助学生深入了解双缝干涉的原理和实验过程。
2.题型二：计算干涉条纹间距与波长的关系
题目：在双缝干涉实验中，已知光的波长为λ，干涉条纹间距为d，求波长与干涉条纹间距之间的关系。
答案：d = λ/2
解析：在双缝干涉实验中，干涉条纹间距d与光的波长λ之间的关系为d = λ/2。这是因为干涉条纹间距d是由两个相邻的明条纹或暗条纹之间的距离，而每个条纹对应一个光波的波峰或波谷，因此条纹间距d等于波长λ的一半。
-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。
作用与目的：
-帮助学生提前了解本节课的主要内容，为课堂学习做好准备。
-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。
2.课中强化技能
教师活动：
-导入新课：教师通过讲解一个与双缝干涉相关的实际案例，引出本节课的主题，激发学生的学习兴趣。
-讲解知识点：教师详细讲解双缝干涉原理，结合实例帮助学生理解。
2.实验装置：双缝干涉实验的装置包括激光光源、双缝板、光屏和测量尺等。
第4节 实验：用双缝干涉测量光的波长 教学设计
第4节实验：用双缝干涉测量光的波长一、实验目的1．用双缝干涉实验装置测量光的波长．2．学习测量微小距离的方法．二、实验器材光具座、双缝干涉仪(由光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及测量头组成)、学生电源．三、实验原理与设计1．测量原理由公式λ＝dlΔx，分别测量d、l和Δx，可求得光波波长．2．条纹间距Δx的测定如图甲所示，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，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(向右)移动至分划板的中心刻线与条纹的中心对齐，如图乙所示记下此时读数，再转动手轮，用同样的方法测出n个亮纹间的距离a，可求出相邻两亮纹间的距离Δx＝an－1.四、实验步骤1．如图甲所示，在光具座上把各光学元件装配好．从遮光筒上取下双缝，打开电源，调节光源的高度，直到光束能沿遮光筒的轴线射到毛玻璃屏的中心，放上单缝和双缝，使它们的距离为5～10 cm，并保持缝相互平行．2．观察光屏上的白光干涉条纹的特点．给光源加上不同的滤光片，看条纹的色彩、间距发生了什么变化，相邻亮条纹(或暗条纹)的间距是否相等．3．记下双缝间的距离d和双缝到光屏的距离l.4．转动手轮，先使分划板中心刻线对准某条亮条纹中心，如图乙所示，记下此时的读数．继续转动手轮，使分划板中心刻线移过n条条纹，对齐另一亮条纹中心，再记下此时的读数．转动手轮进行测量时，一次测量中不要反向旋转．5．把测量结果记录在数据表格中，算出两次读数之差，并求出相邻亮条纹(或暗条纹)的平均间距Δx.求出光的波长．五、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轴线上，双缝到单缝距离应相等．2．测双缝到屏的距离l可用米尺测多次取平均值．3．测条纹间距Δx时，用测量头测出n条亮(暗)纹间的距离a，求出相邻的两条亮(暗)纹间的距离Δx＝an－1.六、误差分析本实验为测量性实验，因此应尽一切办法减少有关测量的误差．1．双缝到屏的距离l的测量误差因本实验中双缝到屏的距离非常长，l的测量误差不太大，但也应选用毫米刻度尺测量，并用多次测量求平均值的办法减小相对误差．2．测条纹间距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．热点一对实验原理及注意事项的考查【例1】如图，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为：①光源、②、③、④、⑤遮光筒、⑥毛玻璃．(1)②、③、④三个光学元件依次为________(填正确答案的标号)；A．滤光片、单缝、双缝B．单缝、滤光片、双缝C．单缝、双缝、滤光片D．滤光片、双缝、单缝(2)如果实验时将红光滤光片换为绿光滤光片，则相邻亮纹(暗纹)间的距离________(填“变大”或“变小”)．[解析](1)为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝，故A正确．(2)根据Δx＝Ldλ，当将红光滤光片换为绿光滤光片时，即波长减小，则相邻亮纹(暗纹)间的距离变小．[答案](1)A(2)变小[针对训练1]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，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置，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的排列顺序应为C、________、________、________、A.(2)将激光束照在双缝上，在光屏上观察到的现象是选项中的________．(3)保持双缝到光屏的距离不变，换用间隙更小的双缝，在光屏上观察到的条纹间距将__________________________；保持双缝间隙不变，减小双缝到光屏的距离，在光屏上观察到的条纹间距将______________．(均选填“变宽”“变窄”或“不变”)答案：(1)E D B(2)A(3)变宽变窄热点二仪器的使用和数理处理【例2】图甲是利用双缝干涉测量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0.2 m、双缝间的距离d为0.4 mm，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.[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＝0.510 mm题图丁是测第4号亮条纹的位置，此时千分尺的读数为1 mm＋0.01×48.5 mm＝1.485 mm相邻两条亮条纹间的距离Δx＝1.485－0.5103mm＝0.325 mm根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝ldλ得λ＝Δx·dl代入数据得λ＝0.325×10－3×0.4×10－30.2m＝6.5×10－7 m＝650 nm.[答案]0.510 1.4850.325Δx·dl650[针对训练2]在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将实验器材按要求安装在光具座上，如图所示．在实验前已获知的数据有：双缝的间距为d，双缝到屏的距离为L.(1)为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出M处的实验器材是________．(2)分别选用红色和蓝色滤光片做实验，得到的干涉图样是如下四幅图中的两幅．则用红色滤光片做实验得到的干涉图样是其中的________．(3)经测量，红光相邻两条干涉亮条纹间的距离为Δx，请据此写出能够反映红光波长大小的表达式λ＝________________．(4)该实验中L＝700 mm，已知d的数量级为10－4 m，相邻两条亮条纹间距的数量级为10－3 m，由此可推断红光的波长数量级约为________m.A．10－3B．10－5C．10－7D．10－9解析：(1)为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝，然后让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样，M处的实验器材是单缝；(2)干涉图样应是间距相等明暗相间的条纹，由于红光的波长大于蓝光的波长，根据Δx＝Ldλ可知，红光的干涉图样的明暗相间的条纹更宽，故A与题意相符，B、C、D与题意不相符；(3)根据Δx＝Ldλ得，红光波长的表达式λ＝ΔxL d；(4)根据λ＝ΔxL d知，λ＝10－3×10－40.7m＝1.4×10－7 m故A、B、D与题意不相符，C与题意相符．答案：(1)单缝(2)A(3)ΔxL d(4)C(建议用时：30分钟)1．同学们利用图示装置测量某种单色光的波长．实验时，接通电源使白炽灯正常发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹．(1)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条亮纹中央到第n 条亮纹中央间的距离为x，则单色光的波长λ＝____________．(2)若只将滤光片去掉，下列说法正确的是________．A．屏上出现黑白相间的干涉条纹，中央是亮纹B．屏上出现黑白相间的干涉条纹，中央是暗纹C．屏上出现彩色干涉条纹，中央是白色亮纹D．屏上出现彩色干涉条纹，中央是红色亮纹答案：(1)xd（n－1）l(2)C2．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示．(1)以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点：A．灯丝和单缝及双缝必须平行放置B．干涉条纹与双缝垂直C．干涉条纹疏密程度与双缝宽度有关D．干涉条纹间距与光的波长有关以上几点中你认为正确的是________．(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为________mm.(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值．解析：(1)为使屏上的干涉条纹清晰，灯丝与单缝和双缝必须平行放置，所得到的干涉条纹与双缝平行；由Δx＝ldλ可知，条纹的疏密程度与双缝间距离、光的波长有关，所以A、C、D正确．(2)固定刻度读数为0.5 mm，可动刻度读数为20.2×0.01 mm，所以测量结果为0.5 mm＋20.5×0.01 mm＝0.705 mm.(3)测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，由几何知识可知测量头的读数大于条纹间的实际距离．答案：(1)ACD(2)0.705(3)大于3．(1)某同学进行双缝干涉实验时备有下列仪器：A．白炽灯B．双缝C．单缝D．滤光片E．光屏把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是：______________(填写字母代号)．(2)已知双缝到光屏之间的距离L＝500 mm，双缝之间的距离d＝0.50 mm，单缝到双缝之间的距离s＝100 mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图所示．则入射光的波长λ＝____________m(结果保留2位有效数字)．(3)实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有________．A．改用波长较长的光(如红光)作为入射光B．增大双缝到屏的距离C．增大双缝到单缝的距离D．增大双缝间距解析：(1)要产生单色光，需将白炽灯发出的光通过滤光片，再通过单缝形成线光源，最后通过双缝，在光屏上产生干涉条纹，所以器材的合理顺序是ADCBE.(2)游标卡尺读数精确度为0.1 mm，A位置主尺读数为11 mm，游标尺读数为1，读数为x1＝11 mm＋1×0.1 mm＝11.1 mm，同理B位置读数为x2＝15.6 mm，则条纹间距Δx＝x2－x17≈0.64 mm.则λ＝dLΔx＝6.4×10－7 m.(3)由Δx＝Ldλ可知，要增大条纹间距，可用波长更长的入射光或增大双缝到屏的距离，故A、B正确．答案：(1)ADCBE(2)6.4×10－7(3)AB。
13.3实验用双缝干涉测量光的波长
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(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.
l x , d
(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.
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五､实验误差分析 1.l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
B.换用缝距小些的双缝片
C.适当调大双缝与屏之间的距离 D.适当调小双缝与屏之间的距离 答案:AD
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3.在利用测量头测量条纹宽度时,应使分划板中心刻线最好 ( )
A.与亮条纹的边缘对齐
B.与暗条纹的边缘对齐
C.与亮条纹的中心位置对齐 D.与暗条纹的中心位置对齐 答案:C
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红 (1)若测定红光的波长,应选用___________ 色的滤光片.实验时
双缝到屏的距离L和 需要测定的物理量有:__________________ n条亮(或暗)条纹的距离a _______________________________.
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(2)若测得双缝与屏之间距离为0.70 m,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0.500 mm)观察到第1条亮纹的位置如下图(a)所示,观察第5条亮 纹的位置如下图(b)所示.则可求出红光的波长
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(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; 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. 单缝与双缝的间距为5 cm~10 cm 在操作步骤②时还应注意________________________ 使单缝与双缝相互平行 和__________________________.
2024届高考一轮复习物理教案(新教材鲁科版)：用双缝干涉测量光的波长
实验十四 用双缝干涉测量光的波长 目标要求 1.掌握由Δy ＝l dλ测量光的波长的原理，并会测单色光波长.2.观察单色光的双缝干涉图样，掌握测量头测量条纹间距的方法．实验技能储备1．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)条纹间距Δy 与双缝间距d 、双缝到屏的距离l 、单色光波长λ之间满足λ＝d lΔy . 2．实验步骤(1)观察双缝干涉图样①将光源、遮光筒、毛玻璃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调节各器件的高度和角度，使光源灯丝发出的光能沿遮光筒轴线到达光屏．④安装单缝和双缝，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上，使单缝与双缝平行，二者间距约为5～10 cm.⑤在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹．(2)测量单色光的波长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心，记下此时手轮上的读数a 1，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第n 条亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数a n .③用刻度尺测量双缝与光屏间距离l (d 是已知的)．④改变双缝间的距离d ，双缝到屏的距离l ，重复测量．3．数据分析(1)条纹间距Δy ＝a n －a 1n －1.(2)波长λ＝d l Δy . (3)计算多组数据，求λ的平均值．4．注意事项(1)安装时，注意使光源、透镜、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、双缝平行且间距适当．(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：照在光屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝，测量头与遮光筒不共轴；干涉条纹不清晰，一般原因是单缝与双缝不平行．考点一 教材原型实验例1 如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：(1)在光具座上放置的光学元件依次为：①光源、②滤光片、③________、④________、⑤遮光筒、⑥光屏(含测量头)．(2)利用图中装置研究双缝干涉现象时，下列说法中正确的是________．A ．将光屏移近双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变小B ．将滤光片由蓝色的换成红色的，其他条件不变，干涉条纹间距变大C ．将单缝向双缝移动一小段距离后，其他条件不变，干涉条纹间距变大D ．换一个两缝之间距离更大的双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变小E ．去掉滤光片，其他条件不变，干涉现象消失(3)在某次测量中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第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，此时手轮上的示数如图乙所示，则此示数为________ mm ，由此可求得相邻亮条纹的间距Δy 为________ mm.(4)已知双缝间距d 为2.0×10－4 m ，测得双缝到屏的距离l 为0.700 m ，由计算式λ＝__________，求得所测红光波长为________ nm.答案 (1)单缝 双缝 (2)ABD(3)13.870 2.310 (4)Δyd l 660 解析 (1)由题图可知，③为单缝，④为双缝．(2)将光屏移近双缝，l 减小，则由Δy ＝l dλ可知，在其他条件不变时，干涉条纹间距变小，故A 正确；将滤光片由蓝色的换成红色的，则波长λ变大，所以其他条件不变时，干涉条纹间距变大，故B 正确；将单缝向双缝移动一小段距离后，其他条件不变时，干涉条纹间距不变，故C 错误；换一个两缝之间距离更大的双缝，则d 变大，在其他条件不变时，干涉条纹间距变小，故D 正确；去掉滤光片，其他条件不变，会形成彩色干涉条纹，故E 错误．(3)由题图乙可得读数为y 2＝13.5 mm ＋37.0×0.01 mm ＝13.870 mm ，由题图甲可得读数为y 1＝2 mm ＋32.0×0.01 mm ＝2.320 mm ，则相邻亮条纹的间距Δy ＝y 2－y 15＝13.870－2.3205mm ＝2.310 mm.(4)由Δy ＝l d λ可得λ＝d l Δy ，代入数据解得，波长为λ＝2.310×10－3×2.0×10－40.700m ＝6.6×10－7 m ＝660 nm.例2 (2023·福建漳州市模拟)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示．(1)单缝宽度为h ，双缝间距为d ，双缝与屏距离为l ，当采取下列四组数据中的哪一组时，可能在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹________．(填正确答案字母)A ．h ＝10 mm ，d ＝0.2 mm ，l ＝10 cmB ．h ＝10 mm ，d ＝10 mm ，l ＝80 cmC ．h ＝1 mm ，d ＝0.2 mm ，l ＝80 cmD ．h ＝1 mm ，d ＝10 mm ，l ＝10 cm(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，读数为________mm.(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示．则在这种情况下波长的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)实际值．答案(1)C(2)4.943(4.942～4.944均可)(3)大于解析(1)光通过单缝后需形成线光源，因此h必须比较小；根据Δx＝ldλ，双缝与屏的距离l 越大，双缝间距d越小，干涉条纹间距越大，条纹越清晰，故选C.(2)手轮上分度值为0.01 mm，故读数为4.5 mm＋44.3×0.01 mm＝4.943 mm(3)条纹与分划板中心刻线不平行时，实际值Δx实＝Δx测cos θθ为条纹与分划板中心刻线间的夹角，故Δx实<Δx测，由Δx＝l dλ得波长的测量值大于实际值．考点二探索创新实验例3洛埃德在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置．如图所示，单色光从单缝S 射出，一部分入射到平面镜后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹．单缝S通过平面镜成的像是S′.(1)通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致．如果S被视为其中的一个缝，________相当于另一个“缝”．(2)实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h＝0.15 mm，单缝到光屏的距离D＝1.2 m，观测到第3条亮条纹中心到第12条亮条纹中心的间距为22.78 mm，则该单色光的波长λ＝________ m．(结果保留1位有效数字)(3)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮条纹之间的距离________．A ．将平面镜稍向上移动一些B ．将平面镜稍向右移动一些C ．将光屏稍向右移动一些D ．将光源由红色光改为绿色光答案 (1) S ′ (2)6×10－7 (3)AC解析 (1)通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致．如果S 被视为其中的一个缝，S ′相当于另一个“缝”．(2)第3条亮条纹中心到第12条亮条纹中心的间距为22.78 mm ，则相邻亮条纹间距为Δy ＝22.78×10－312－3m ≈2.53×10－3 m ，等效双缝间的距离为d ＝2h ＝0.30 mm ＝3.0×10－4 m ，根据双缝干涉条纹间距Δy ＝D d λ，则有λ＝d D Δy ＝3.0×10－4×2.53×10－31.2m ≈6×10－7 m. (3)根据双缝干涉条纹间距Δy ＝D dλ可知，仅增大D 、仅减小d 或仅增大波长λ都能够增大光屏上相邻两条亮条纹之间的距离，所以A 、C 正确． 课时精练1．(2021·浙江6月选考·17(2))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________．(单选)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(2)要增大观察到的条纹间距，正确的做法是________．(单选)A ．减小单缝与光源间的距离B ．减小单缝与双缝间的距离C ．增大透镜与单缝间的距离D ．增大双缝与测量头间的距离答案 (1)C (2)D解析(1)若粗调后看到的是模糊不清的条纹，则最可能的原因是单缝与双缝不平行，要使条纹变得清晰，可尝试调节拨杆使单缝与双缝平行，故选C.(2)根据Δy＝ldλ，可知要增大条纹间距，可以增大双缝到光屏的距离l或减小双缝的间距d，故选D.2．(2023·福建莆田市模拟)某实验小组利用图(a)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，调节器材，在目镜中可以观测到干涉图样．(1)如图(a)所示，实验所需器材在光具座上依次排列，则A、B处分别是________、________(填“单缝”或“双缝”)．(2)在目镜中看到的干涉图样是图(b)中________(填“甲”或“乙”)．(3)移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第2条亮条纹的中心，记下此时手轮上读数x1；转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第6条亮条纹的中心，此时手轮上的读数为x2，如图(c)所示，则读数x2＝________mm；已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，则该单色光的波长λ＝________(用题目中给出的字母表示)．答案(1)单缝双缝(2)甲(3)1.700(x2－x1)d4L解析(1) 发生干涉的条件是相位差恒定且频率相同，所以组装仪器时，A处应固定单缝，产生相位差恒定的光；B处固定双缝，产生两列频率相同的光，从而可以在毛玻璃上形成稳定的干涉图样；(2) 干涉图样为明暗相间且等间距的条纹，故选甲；(3) 由题图(c)可知，固定刻度读数为1.5 mm，可动刻度读数为20.0×0.01 mm＝0.200 mm则螺旋测微器的示数为(1.5＋20.0×0.01) mm ＝1.700 mm ；根据双缝干涉条纹的间距公式有Δx ＝L d λ，得λ＝d L Δx ＝(x 2－x 1)d 4L. 3．寒假期间小明利用图甲所示的物品，测量了某型号刀片的厚度．实验过程如下：(1)点燃蜡烛，用蜡烛火焰把玻璃片的一面熏黑；(2)并齐捏紧两片刀片，在玻璃片的熏黑面划出两条平直划痕；(3)如图乙所示，将激光光源和玻璃片固定在桌上，并将作为光屏的白纸固定在距离足够远的墙上．(4)打开激光光源，调整光源的高度并使激光沿水平方向射出，恰好能垂直入射在两划痕上．(5)观察白纸上的干涉条纹如图丙所示．用刻度尺测出a 、b 两点间的距离为________ cm ，则两相邻暗纹中心之间的距离Δy ＝________ cm.(6)测得玻璃片到光屏的距离L ＝3.00 m ，已知该红色激光的波长λ＝700 nm ，利用公式求出双划痕间距d ＝________ mm ，即为刀片厚度(结果保留两位有效数字)．答案 (5)10.50 2.1 (6)0.10解析 (5)用刻度尺测出a 、b 两点间的距离为10.50 cm ，两相邻暗纹中心之间的距离为Δy ＝10.505cm ＝2.1 cm. (6)刀片的厚度为Δy ＝L d λ，解得d ＝0.10 mm.。
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。
(教案)实验：用双缝干涉测量光的波长人教版高中选择性必修 第一册
实验:用双缝干涉测量光的波长【教学目标】1．了解“双缝干涉测量光的波长”的实验原理和实验器材,进一步理解影响干涉条纹间距的因素。
2．观察干涉图样,加深对干涉图样的认识和理解。
3．通过实验,学会用光的干涉测定单色光的波长。
【教学重难点】1．观察干涉图样,加深对干涉图样的认识和理解。
2．通过实验,学会用光的干涉测定单色光的波长。
【教学过程】一、复习导入1．产生稳定的干涉条纹的条件:两光频率相同。
2．（1）半波长的偶数倍时出现亮条纹；（2）半波长的奇数倍时出现暗条纹。
3．同样条件的双缝实验,用不同的色光得到的相邻亮（暗）条纹间的宽度不等。
Δx=l d λ4．单色光干涉条纹的特点是等间距的,明暗相间的。
二、新课教学（一）实验原理由Δx=ld λ得λ=dlΔx这就是用双缝干涉测量光的波长的实验原理。
（二）实验装置1．了解实验仪器:2．实验仪器的调节:①光源、透镜、遮光筒等应该共轴调节方法:调节光源和透镜的高度,让两者和遮光筒等高。
在未安装单缝和双缝时,能从遮光筒的另一端看到光源。
②双缝应该竖直放置③单缝、双缝的放置方向应平行调节方法:可以通过拨杆来调节单缝的放置方向。
3．观察白光的干涉图样:（1）看不到图样或图样较暗。
原因:光源、透镜、遮光筒不共轴。
（2）干涉条纹是斜的。
原因:双缝不是竖直放置的。
（3）条纹不清晰。
原因:单缝、双缝的放置方向不平行。
4．分两大组观察红光和蓝光的干涉图样:红光双缝间距0.18mm红光双缝间距0.36mm蓝光双缝间距0.36mm（三）物理量的测量1．??的测量让学生判断是测量哪一段的距离,最后教师给出结果,并得出测量方式:双缝到屏的距离??可以用刻度尺测出。
2．????的测量介绍测量头:提问:如何测量误差较小?测量??个亮条纹间的距离??,则:∆x=a/(n−1)教师提醒学生注意在测量n个亮条纹的距离时,要朝同一个方向旋转测量头。
最后用公式求出光的波长:λ=dΔxl（四）拓展:其他的测量方法1．牛顿环2．菲涅耳双棱镜3．法布里—珀罗干涉仪4．光栅5．分光计【课堂练习】1．在杨氏双缝干涉实验中,保持双缝到屏的距离不变,调节双缝间距离,当距离增大时,干涉条纹距离将变________,当距离减小时,干涉条纹间距将变________。
《科学测量：用双缝干涉测光的波长》示范课教学设计【物理鲁科版高中选择性必修第一册(新课标)】
第2节科学测量：用双缝干涉测光的波长教学目标(1)理解光的双缝干涉条件，经历完整的实验设计过程。
(2)经历安装和调试仪器的过程，观看双缝干涉图样。
(3)实验与理论相结合，进一步理解双缝干涉条纹间距的影响因素。
(4)经历根据双缝条纹间距处理、双缝与光屏的距离求光的波长的数据处理过程，体会用宏观量测量微观量的方法。
教学重难点教学重点实验设计过程、实验操作细节、数据处理过程教学难点实验设计过程、实验操作细节、数据处理过程教学准备双缝干涉仪(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。
教学过程新课引入教师设问：上节课我们学习了光的干涉，请大家回顾一下双缝干涉中，干涉条纹的间隔的表达式。
学生活动：集体回答老师所提问题。
教师活动：理答。
教师设问：请大家思考一下，能不能通过双缝干涉实验来测量光的波长？教学过程一、实验目的教师口述：根据我们问题，实验目的当然是用双缝干涉测量光的波长。
二、实验原理与设计教师口述：我们今天就来用光的干涉来测量光的波长。
实验原理就是双缝干涉条纹间距表达式的变形式。
请大家思考需要测量哪些物理量，怎样测量这些物理量？学生活动：小组内讨论老师所提问题，然后小组代表发言。
教师活动：理答。
要通过双缝干涉实验来测量光的波长，当然首先要设计一个双缝干涉实验，并且测量出双缝间距、干涉条纹间距、双缝与光屏的距离。
根据光的干涉条件，只有振动方向相同、频率相同、有固定相位差的光才会发生干涉。
不同颜色的光的波长是不一样的，首先一个单色光作为光源。
这个单色光源可用激光，也可用普通光源经过一个滤光片来产生单色光。
这样，就解决了频率相同的问题。
不同光源的振动方向、固定相位差不好满足。
不过，如果这两束要干涉的光来自同一光源，自然地就满足了振动方向相同、有固定相位差的条件。
这样让单色光经过一个单缝，再经过双缝。
双缝后面接光屏。
这样，即可测量双缝间距、干涉条纹间距、双缝与屏的距离。
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用双缝干涉实验测光的波长
㈠设计思想
本堂课主要利用光的干涉现象测量光的波长。
通过本实验，我们可以更进一步地了解光波产生稳定的干涉现象的条件，观察白光及单色光的干涉图样，并测定单色光的波长。
学生在实验中，通过了解每个实验元件的作用，学会科学设计实验仪器和实验方案的思维方法；同时培养学生的实践能力、自学能力，培养学生的科学态度，让学生体验探究科学的艰辛与喜悦。
㈡教学目标
1．知识目标：
⑴知道波长是光的重要参数
⑵通过实验，学会运用光的干涉测定光的波长
⑶更进一步理解光产生干涉的条件及探究干涉条纹的间距与哪些因素有关
⑷认识物理实验和数学工具在物理学发展过程中的作用，掌握物理实验的一些基本技能，会使用基本的实验仪器，培养学生独立完成实验的能力。
2．能力目标：
学会为达到实验目的而设计各种实验元件，培养学生的创造性思维和实践能力；学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。
3．情感目标：
通过本节课，培养学生的科学研究态度，体验探索科学的艰辛与喜悦。
㈢重点与难点
经历科学探究过程，自己设计实验、完成实验并测定光的波长。
㈣教学过程
1．实验装置的介绍——双缝干涉仪。
它由各部分光学元件在光具座上组成。
如图—1所示。
图—1 双缝干涉仪
2．观察双缝干涉图样——探究干涉条纹的间距与哪些因素有关
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，干涉条纹可从屏上观察到。
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，在筒的观察端装上测量头。
取下双缝，打开光源，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，然后放好单缝和双缝。
单缝和双缝间的距离约为5cm~10cm ，使缝相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上。
这时在屏上就会看到白光的双缝干涉图样（如图—2）。
在单缝和光源间放上滤光片就可见到单色光的双缝干涉图样（如图—3）。
单色光的双缝干涉图样：明暗相间、等距分布。
3． 猜测：
相邻的两条明（暗）条纹的间距△x 与哪些因素有关?
图—3 单色光的双缝干涉图样
图—2 白光的双缝干涉图样
S 1S 2图—4 实验示意图
4．设计实验方案，探究。
分组实验，分别改变滤光片和双缝，观察干涉图样的变化。
① L 、d 不变，研究△x 与λ的关系 用不同的单色光进行实验 ② d 、λ不变，研究△x 与L 的关系 比较有否安装接长管
③ L 、λ不变，只改变双缝距离d 只改变双缝距离d 6．实验结论：
① L 、d 不变，研究△x 与λ的关系 红光的λ最大，条纹间距最大。
② d 、λ不变，研究△x 与L 的关系
屏与缝之间的距离L 越大，条纹间距越大． ③ L 、λ不变，只改变双缝距离d d 越小，条纹间距越大． 7．理论研究得到：
λd
l x =
∆ 8．根据l
x
d ∆=
λ测定单色光的波长 双缝间的距离d 是已知的，双缝到屏的距离l 可以用米尺测出，相邻两条亮（暗）纹间的距离x ∆用测量头（如图—5）测出。
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。
安装测量头时，要卸下观察筒，换上测量头。
调节目镜，在视场中出现清晰的干涉条纹及分划板上的刻线。
测量时，转动测量头，使分划板中心刻线平行于干涉条纹并对齐条纹的中心（如图—6），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。
图—5 测量头
图—6
测出n 条亮（暗）纹间的距离a ，就可以求出相邻两条亮（暗）纹间的距离
1-=
∆n a x 。
根据公式l
x d ∆=λ可计算出光的波长。
换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间的距离有什么变化，并根据公式
l
x
d ∆=
λ可计算出相应的波长。
㈤ 巩固训练
1．如图—7是用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②、④分别是______、______．（选填单缝、双缝、滤光片）
2）在某次实验中，已知双缝到光屏之间的距离是l =600mm ，双缝之间的距离是
d =0.20mm ，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—8左图所示读数为x 1．
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x 2如图—8右图所示．则示数x 1=_____mm ．由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长的公式为λ=_______（用物理量l 、d 、x 1 、x 2表示）。
图—
8
图—7。