
高考物理专题突破(鲁科版)用双峰干涉测量光的波长.ppt
17页•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•如图所示,电灯发出的光,经过滤光片S后变成单色光,同时到达双缝S1和S2,双缝S1、S2相当于两个步调完全一致的单色相干光源.透过S1、S2双缝的单色光在屏上相遇并叠加,S1、S2到屏上P点的路程分别为r1、r2,两列光波传到P的路程差Δy=r1-r2,设光波波长为λ.•(1)若Δy=nλ(n=0,±1,±2,…),两列波传到P点同相,互相加强,出现条纹. 条纹. 明明暗暗 •这样,就在屏上得到了平行于双缝S1、S2的明暗相间的干涉条纹.相邻两条明(暗)条纹间的距离Δy与入射光波长λ,双缝S1、S2间距离d及双缝与屏的距离l有关,其关系式为:Δy= λ.因此,只要测出Δy、d、l即可测出波长λ.•两条相邻明(暗)条纹间的距离Δy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a1;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条纹间的距离,即Δy=a1-a2.•3.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.•考点 实验过程•1.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,二者间距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.•(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,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央,记下此时手轮上的读数a2,将该条纹记为第n条亮纹,则相邻两亮条纹间距Δy•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. •2.注意事项•(1)双缝干涉仪是比较精密的仪器,应轻拿轻放,且注意保养.•(2)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、双缝平行且间距适当.•(3)光源灯丝最好为线状灯丝,并与单缝平行且靠近.•(4)注意调节各缝平行.•3.实验中的误差及对策•(1)光波的波长很小,Δy、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Δy时,用千分尺且采用“累积法”.•(3)多次测量求平均值.•【案例】 (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依次为①光源、②__________、③__________、 ④__________、 ⑤遮 光筒、⑥光屏.•(2)如果将灯泡换成激光光源,该实验照样可以完成,并测出光波波长,这时可以去掉的部件是________(填数字代号).•(3)转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准第1条亮纹,读下手轮的读数如下图甲所示.继续转动手轮,使分划板中心刻线对准第10条亮纹,读下手轮的读数如图乙所示,则条纹的间距是________ mm.•(4)如果已经量得双缝的间距是0.30 mm、双缝和光屏之间的距离是1 m,则待测光的波长是________ m(取3位有效数字).•【解析】 (1)滤光片 单缝 双缝 (2)②③【【答案答案】】 见解析 见解析同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全。
