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。
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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。