13.3实验用双缝干涉测量光的波长
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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：用双缝干涉测量光的波长 课件
d
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.
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.
第十三章 实验 用双缝干涉测量光的波长
d 2.根据 λ＝ l ∆x 可以计算出单色光 根据 ＝ 的波长． 为双缝间距离， 的波长．公式中 d 为双缝间距离， ∆x 为相邻两条亮纹间的距离，l 为相邻两条亮纹间的距离， 为双缝到屏之间的距离， 为双缝到屏之间的距离，实验中
图实－ 图实－1
d 一般是已知的，所以测出 l、∆x 即可求出光的波长． 一般是已知的， 、 即可求出光的波长． ∆x 的测量可用测量头完成，如图实－1 所示，测量头由分划板、 测量可用测量头完成，如图实－ 所示，测量头由分划板、 目镜、手轮等构成．通过测量头可清晰看到干涉条纹， 目镜、手轮等构成．通过测量头可清晰看到干涉条纹，分划板 上中心有刻线，以此作标准， 上中心有刻线，以此作标准，并根据手轮的读数可求得 ∆x.由于 由于 ∆x 较小，可测出 n 条亮 或暗 条纹的间距 a，则相邻亮条纹间 较小， 条亮(或暗 或暗)条纹的间距 ， a . 的距离 ∆x＝ ＝ n－1 －
五、数据处理 a 2－ a 1 1．条纹间距 ∆x＝| |. ． ＝ n－1 － d 2．波长 λ＝ ∆x. ． ＝l 3．计算多组数据，求 λ 的平均值． ．计算多组数据， 的平均值． 六、注意事项 1．双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，且注意保 ．双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放， 养． 2．安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮 ．安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、 光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且间距适当． 光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且间距适当．
三、实验器材 双缝干涉仪(由光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、 双缝干涉仪 由光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、 由光具座 遮光筒、毛玻璃屏、测量头组成 ，另外还有学生电源、 遮光筒、毛玻璃屏、测量头组成)，另外还有学生电源、导 线、刻度尺． 刻度尺． 四、实验步骤 1．观察干涉条纹 ． (1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上．如图实 将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上． 将光源 所示． －2所示． 所示
高二物理用双缝干涉测量光的波长
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 6、察看说明书，得出d和L 7、代入公式，求出波长
滤光片单缝双缝
光源
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
ΔX
ΔX
ΔX
第第中 第第
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
三、测定单色光的波长
螺旋测微器的读数
图（乙）
25
2
ห้องสมุดไป่ตู้
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
高中物理新人教版 选修３- 4系列课件
13.3《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？
r2-r1=dsinθ
r1
S1 θ d
r2
S2 l
P1
X=ltanθ≈lsinθ
实验 用双缝干涉测量光的波长-高考物理复习
长,重复测量、计算,求出波长的平均值。
六、注意事项
1.调节双缝干涉仪时,要注意调节光源的高度,使它发出的一束光能够沿
着遮光筒的轴线把屏照亮。
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,转动测量头,使分划板中心刻线和另一条纹的中心对齐,记下此
距离,即Δx=|a1-a2|。
三、实验器材
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。
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。
(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
发出的光能沿轴线到达光屏。
λ。
两条相邻明(暗)条纹间的距离Δx用测量头测出。测量头由分划板、目镜、
手轮等构成,如图所示。
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(如图所示),记下此时手轮上
的读数为a1;再转动手轮,使分划板向一侧移动,当分划
板中心刻线对齐另一条相邻的条纹中心时,记下手轮
上的刻度数a2,两次读数之差就是这两条相邻条纹间的
长为λ,在光屏上形成干涉条纹,写出相邻两条亮条纹(或暗条纹)间距离Δx
的表达式。
解析:(1)①根据对称性作出光源S在平面镜中所成的像S';
②连接平面镜的最左端和光源,即为最左端的入射光线,连接平面镜的最左
端和像点S',并延长交光屏于一点,该点即为反射光线到达的光屏的最上端;
③连接平面镜的最右端和像点S',即可找到反射光线所能到达的平面镜的
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
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
2024高考物理一轮复习--光学专题(四)--实验：用双缝干涉测量光的波长
用双缝干涉测量光的波长一、知识点梳理1．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 测定波长的方法．(3)会用测量头测量条纹间距离． 2．实验原理相邻明纹(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d ，双缝到屏的距离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 可看作直角三角形。
则r 2－r 1＝d sin θ(令∠S 2S 1M ＝θ)。
另x ≈l tan θ≈l sin θ则r 2－r 1＝d x l ， 若P 处为亮纹，则d xl ＝±k λ，(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 ＝ld λ。
3．实验器材：双缝干涉仪：包括光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃光屏、光具座、测量头及刻度尺等. 4．实验步骤 (1)观察双缝干涉图样①将光源、遮光筒、毛玻璃光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，使双缝与单缝平行，二者间距约为5～10 cm ，这时可观察到白光的干涉条纹．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干涉条纹． ②使分化板的中心刻线对齐某条亮条纹的中央，如图所示，记下手轮上的读数a 1；转动手轮，使分化板中心刻线移至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a 2，得出n 个亮条纹间的距离为a ＝|a 2－a 1|，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换用不同的滤光片，重复实验．5．数据处理(1)条纹间距的计算：Δx ＝|a 2－a 1|n －1. (2)波长计算：λ＝dl Δx . (3)计算多组数据，求λ的平均值．6．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． 7．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l 和Δx 的测量．光波的波长很小，l 、Δx 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Δx 的测定：Δx 利用测量头测量．可利用“累积法”测n 条亮纹间距，再求Δx ＝an －1，并且采用多次测量求Δx 平均值的方法进一步减小误差．二、针对练习1、某实验小组的同学利用如图所示的双缝干涉实验装置测量光的波长。
4 实验 用双缝干涉测量光的波长
测出,相
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
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
光源 滤光片 单缝 双缝 遮光筒 屏
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
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
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
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___。
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
2.拓展建议
（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。
（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
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。
13.3实验用双缝干涉测量光的波长
第9页 共 39 页
(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.
第10页 共 39 页
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
第20页 39 页
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
第21页 共 39 页
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 _______________________________.
第16页 共 39 页
(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
第35页 共 39 页
(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__________________________.
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。
2025年高考物理一轮总复习(提升版)实验十七用双缝干涉测量光的波长
（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亮条纹的中心对齐，
记下此时手轮上的读数，转动手轮，使分划板中心刻线和另
一亮条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数，两次读数之
差就表示这两条亮条纹间的距离。
目录
高中总复习·物理(提升版)
（4）不要直接测Δx，要测多条亮条纹的间距再计算得到Δx，这样
射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，即半
波损失。如果把光屏移动到和平面镜接触，接触点P处是
暗条
纹 （选填“亮条纹”或“暗条纹”）；
解析：根据题意可知，把光屏移动到和平面镜接触，入射
角接近90°，光线经过平面镜反射后将会有半波损失，因此接触
点P处是暗条纹。
目录
高中总复习·物理(提升版)
目录
高中总复习·物理(提升版)
正确操作后，该组同学用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所
示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出。
目录
高中总复习·物理(提升版)
（1）分划板在图中A、B位置时由游标卡尺读数求得相邻两条纹间距
Δx＝
0.75 mm。
解析：10分度游标卡尺的精确度为0.1 mm，由题图可知xA
条亮条纹中央时读数为a1，在第n条亮条纹中央时读数为a2，
2 −1
则Δx＝
。
−1
（2）根据条纹间距与波长的关系Δx＝
λ，得λ＝ Δx，其中d为双
缝间距，l为双缝到光屏的距离。
目录
高中总复习·物理(提升版)
2. 误差分析
（1）双缝到光屏的距离l的测量存在误差。
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第9页 共 39 页
(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.
第10页 共 39 页
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
滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上)
第13页 共 39 页
(1)把以上元件安装在光具座上时,正确的排列顺序 EBDC 是:A________(A已写好). (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
条红亮纹间的距离为a;改用绿色滤光片,其他条件不变,用
a 测量头测出10条绿亮纹间的距离为b,则一定有________大 b 于___________.
的干涉条纹.
(5)在单缝和光源之间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹.
第7页 共 39 页
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.
第8页 共 39 页
(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 x | a2 a1 | . n 1
L d (1.775 1.250) 102 0.5 103 3由x , 可得 x d L 5 1 1 6.562 107 m 6.6 107 m
第30页 共 39 页
9.用氦氖激光器进行双缝干涉实验,已知使用的双缝间距离 d=0.1 mm,双缝到屏的距离L=6.0 m,测得屏上干涉条纹中 相邻亮纹的间距是3.8 cm,氦氖激光器发出的红光的波长λ
第4页 共 39 页
x 因此有r2 r1 d . L 当两列波的路程差为波长的整数倍. x 即d k k 0,1, 2,3 时才会出现亮条纹, 也就是说, 亮条纹中 L L 心的位置为x k . d L 相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距x . d L d 根据双缝干涉中条纹间距x , 得 x. d L 已知双缝间距d, 再测出双缝到屏的距离L和条纹间距x, 就可以求得 光波的波长.
第14页 共 39 页
解析:双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为光源､ 滤光片､单缝､双缝､屏,或把它们全部倒过来,因本题第一项 已给填好,故答案是惟一的. l 由 x 知,波长越长,条纹越宽,间距越大,或由干涉条纹 d 的特征均可得出a一定大于b.
第15页 共 39 页
二､实验过程和数据处理 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.
轴线上.
3.测量头的分划板中心刻线要对准条纹的中心. 4.要多测几条亮条纹(或暗)中心间的距离,再求Δx.
第12页 共 39 页
典 例 分 析 (学生用书P55) 一､实验仪器的选择与使用 例1:用双缝干涉测光的波长,实验中采用双缝干涉仪,它包括
以下元件:
A.白炽灯 B.单缝片 C.光屏 D.双缝 E.
2.“用双缝干涉测光的波长”的实验中,为使光屏上单色光的 条纹间距减小些,可采用的措施是( A.换用缝距大些的双缝片 )
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
第20页 共 39 页
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 ( )
第5页 共 39 页
三､实验器材 光源､滤光片､单缝遮光筒､光屏及光具座,如下图所示.
第6页 共 39 页
四､实验过程 1.观察光的干涉图样 (1)按照上图所示的装置安装好仪器.
(2)接通电源,闭合开关,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)安装单缝和双缝,中心大致位于遮光筒的轴线上,使双缝与 单缝平行,两者之间距离约为5 cm—10 cm,这时可观察白光
第28页 共 39 页
1.250 (1)图乙中游标卡尺的示数为____________cm.
1.775 (2)图丁中游标卡尺的示数为_____________cm. 6.6×10-7 (3)所测光波的波长为____________m(保留两位有效数字).
第29页 共 39 页
解析:(1)图乙中游标卡尺是20个分度,精确度0.05 mm,读数为 12 mm+0.05×10=12.50 mm=1.250 cm. (2)图丁中读数为17 mm+0.05×15=1.775 cm
答案:见解析.
'
第33页 共 39 页
10.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.来自第34页 共 39 页
(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.
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
第21页 共 39 页
4.在双缝干涉实验中,双缝的作用是( A.遮住过于强烈的光 B.使白光变成单色光
)
C.形成两个振动情况相同的光源
D.使光发生折射 答案:C
第22页 共 39 页
5.右图所示为双缝干涉实验中产生的条纹图样,甲图为用光甲 进行实验的图样,a为中央亮条纹.乙为换用另一种单色光乙 进行实验的图样,a′为中央亮条纹,则以下说法正确的是( A.乙图条纹较宽,光乙的波长比光甲波长长 B.乙图条纹较窄,光乙的波长比光甲波长长 C.乙图的条纹较宽,光乙的波长比光甲短 D.乙图的条纹较窄,光乙的波长比光甲短 )
第3页 共 39 页
屏上P1与P0点的距离x,两缝到P1的距离分别为P1S1=r1,P1S2=r2. 在P1S2上作P1M=P1S1,于是S2M=r2-r1,由于两缝之间的距离远 小于缝到屏的距离,所以可近似认为三角形S1S2M是直角三
角形,根据三角函数的关系,有r2-r1=dsinθ.
另一方面x=Ltanθ≈Lsinθ.
第23页 共 39 页
解析 :由图可知,乙图的条纹宽度比甲图条纹宽, l 根据x 可知光乙的波长较大, 故A选项正确. d
答案:A
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能力提升 6.某次实验中,测得第一级明条纹和第三级明条纹相距 4.0×10-2 m,若双缝间距为0.1 mm,缝到屏的距离为L=4.0 m,
激光器发出的红光的波长是6.3×10-7 m. 如果整个装置放入水中,激光器发出的红光在水中的波长设 为λ′,由光的特点可知:光在传播过程中,介质发生变化,波长和波 速发生改变,但频率不变.
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c 由此可知 , 而 n, c v v 6.3 107 3 则 m 4.7 107 m, n 4 这时屏上条纹的间距是 L 6.0 4.7 107 x m 2.8 102 m d 0.1103
4 是多少?假如把整个装置放入折射率是 的水中,这时屏上 3
的条纹间距是多少?
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解析:由条纹间距Δx,双缝间距离d,双缝到屏的距离L及波 长λ的关系,可测波长.同理,知道水的折射率,可知该光在水 中的波长,然后由d、Δx、L、λ的关系,可求出条纹间距.
L 由x , 可以得出红光的波长. d d 0.1103 3.8 102 x m 6.3 107 m, L 6.0
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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__________________________.
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.
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六､注意事项 1.放置单缝和双缝时,必须使缝平行. 2.要保证光源､滤光片､单缝､双缝和光屏的中心轴在遮光筒的
则光波的波长为( )
A.8.0×10-8 m B.5.0×10-7 m
C.1.5×10-8 m D.1.6×10-8 m
解析 :由x L xd , 代入数据得 5 107 m. d L
答案:B
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7.如下图所示,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､遮光筒和其他元件,其中a、 b、c、d各装置的名称依次是下列选项中的( )
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 需要测定的物理量有:__________________和 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