高三物理一轮复习第十三章光学实验三用双缝干涉测光的波长课件

基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 要点研析突破 例题(2015湖北八校第三次联考)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装置，用以测量红光的波长 (1)本实验的实验步骤有： 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； 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； 要点研析突破 用米尺测量双缝到屏的距离； 用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹问的距离 在操作步骤时还应注意 _ 和_ (2)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为 第1条亮纹，此时手轮上的示数如图(a)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，记下此时图(b)中手 轮上的示数为_mm，求得相邻亮纹的间距x_mm. (3)已知双缝间距d为2.0104 m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，由计算式 _，求得所测红光的波长为_ nm. 解析： (1)在操作步骤时还应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必须使缝 平行；单缝、双缝间距离大约为510 cm. (2)图(b)读数为x213.5 mm37.00.01 mm13.870 mm，图(a)读数为x12.0 mm32.00.01 mm2.320 mm 所以相邻亮纹间距x 310 mm (3)由条纹间距离公式x(l/d)得 ，代入数值得 6.6107 m6.6102 nm 答案：(1)见解析 ( 2)13.870 2. 310 (3) 6.6102(或660) 要点研析突破 感悟提升：分划板刻线能否对齐干涉条纹，对测量结果影响很大， 由于明暗条纹的单线不很清晰，测量时应对齐干涉明(或暗)条纹的 中心方法如下：把明(或暗)条纹嵌在分划板两根短刻线之间，使 条纹的两边缘与短刻线的距离相等，这时，中心刻线就对齐在条纹 的中心为减小测量误差，x1及x2的读数应重复测几次，取其平均 值 要点研析突破 在用双缝干涉测光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题. （1）如图所示，甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是_. 要点研析突破 （2）将下表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验 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，各光学元件的排列 顺序应为_.(填写元件代号) (3)已知该装置中双缝间距d0.50 mm，双缝到光屏的距离l0.50 m，在光屏上得到的干 涉图样如图a所示，分划板在图中A位置时游标卡尺如图b所示，则其示数为_ mm； 在B位置时游标卡尺如图c所示.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. 要点研析突破 解析：(1)光的干涉条纹是等间距的，故题图中的干涉条纹是图甲. (2)根据实验原理可知，图丙中的光具座上自左向右放置的光学元件依次为白光光源、透 红光的滤光片、单缝、双缝、光屏，故答案为EDBA. (3)由图b可知，A位置所对应的条纹位置为x1111 mm20.05 mm111.10 mm，由图c可 知，B位置所对应的条纹位置为x2115 mm120.05 mm115.60 mm，故条纹间距x 0.64 mm，将其代入x ，解得 x0.500.500.6410-6 m6.410-7 m. 答案：(1)甲 (2)EDBA (3)111.106.410-7 1(2015全国新课标卷)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，红光的干涉条纹间距x1与绿光的干涉条纹间距x2 相比，x1_x2 (填“”“”或“”)若实验中红光的波长为630 nm， 双缝到屏幕的距离为1.00 m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm， 则双缝之间的距离为_mm. 解析：双缝干涉条纹宽度x，因为红光波长长，故x1x2；其中x1 10.5/5 mm2.1 mm，l1103 mm，6.30104 mm，带入解得d0.300 mm. 答案： 0.300 失分警示：第二空算错条纹数，误以为是6x1. 速效提升训练 2.在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如下图)： 下列说法哪一个是错误的_(填选项前的字母) 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测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对 齐 C为了减少测量误差，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xa/(n1) 测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图，其示数为_mm. 解析：在不放置单缝和双缝时才能根据光屏上光斑的形状来判定光束是否沿遮 光筒的轴线传播，故A项错误；因条纹宽度是指相邻亮纹中心或相邻暗纹中心之 间的距离，故B项正确；微小量累积法可有效减小测量中的偶然误差，故C项正确 手轮上固定刻度读数为1.5 mm，可动刻度读数为47.00.01 mm，故测量结果为 1.5 mm47.00.01 mm1.970 mm. 答案：A 1.970 3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遮光筒 F滤光片 (其中双缝和光屏连在遮光筒上) (1)正确调节装置后，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 的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮条纹间的 距离为b，则一定有a_b(填“大于”、“小于”或“等于”) (2)在双缝干涉实验中，滤光片的作用是_，单缝的作用是 _，双缝的作用是_ 解析：由于红光的波长大于绿光的波长，根据x可知，红色光 的