高考物理一轮总复习 专题十二 实验十五 用双缝干涉测光的波长课件 新人教版.ppt

实验十五 用双缝干涉测光的波长,实验准备 实验目的 1了解光波产生稳定的干涉现象的条件 2观察白光和单色光的双缝干涉图样 3测定单色光的波长,实验原理,图S15-1 实验器材 双缝干涉仪(由光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光 筒、毛玻璃屏、测量头组成)，学生电源、导线、刻度尺,实验过程 实验步骤,1观察干涉条纹,遮光筒,毛玻璃屏,(1)将光源、_、_依次安放在光具座上，如 图 S15-2 所示 图S15-2 (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，使光源发出的光能沿_到达,光屏,轴线,双缝,单缝,轴线,平行,(4)安装 _ 和 _ ，中心大致位于遮光筒的 _上，使双缝与单缝的缝_，二者间距约 510 cm，,这时，可观察白光的干涉条纹,滤光片,毛玻璃屏,(5)在单缝和光源间放上_ (6)用刻度尺测量双缝到_的距离 L(d 是已知的) (7)重复测量,2测定单色光的波长,干涉,手轮上,1,(1)安装测量头，调节至可清晰观察到_条纹 (2)使分划板_对齐某条亮条纹的中央，记下_ 的读数 a1，将该条纹记为第_条亮纹；转动手轮，使分 划板中心刻线移动至另一亮条纹的_，记下此时手轮上,的读数 a2，将该条纹记为第_条亮纹,中央,n,中心刻线,数据处理 (1)条纹间距x_.观察单色光的干涉条纹 (2)波长_. (3)计算多组数据，求的平均值,实验分析 误差分析,(1)双缝到屏的距离 l 的测量存在误差 (2)测条纹间距x 带来的误差.,干涉条纹没有调整到最清晰的程度. 误认为x 为亮(暗)条纹的宽度.,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,测量多条亮条纹间的距离时读数不准确，此间距中的条,纹数未数清,【基础检测】 (2015 年湖北八校联考)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 S15-3 中甲、乙两图所示都是光的条纹形状示意图，,其中干涉图样是_,图S15-3,甲,(2)将下表中的光学元件放在图 S15-3 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，表示各光学元件的排列顺序应为_.(填写元,件代号),CEDBA,(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 S15-4 甲所示，分划 板在图中A位置时游标卡尺如图乙所示，则其示数为_mm； 在 B 位置时游标卡尺如图丙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.,111.10,图S15-4,考点1 实验操作及实验现象分析 重点归纳,1保证灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒共轴 2保持单缝和双缝平行,典例剖析,例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 S15-5 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,图S15-5,(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 、_、 _、_、A.,(2)本实验的步骤有：,取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能沿遮,光筒的轴线把屏照亮,按合理的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,用刻度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)测量数条亮纹间的,距离,在操作步骤时还应注意_和_,解析：(1)滤光片E 可以从白光中选出单色红光，单缝D是 获取线光源，双缝B 是获得相干光源，最后成像在毛玻璃屏A 上所以排列顺序为：C、E、D、B、A. (2)在操作步骤时应注意的事项有：放置单缝、双缝时， 必须使缝平行；单缝、双缝间的距离要适当；要保证光源、滤 光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上,答案：(1)E D,B,单缝和双缝间距离,(2)旋转单缝、双缝时，必须使缝平行 要适当,【考点练透】,1(2015 年山西太原模拟)(1)如图 S15-6 所示，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 光源、_、_、_、遮光筒、 光屏对于某种单色光，为增加相邻亮纹(暗纹)间的距离， 可采取_或_的方法,图S15-6,(2)如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，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 条亮条 纹，读下手轮的读数如图 S15-7 甲所示继续转动手轮，使分 划板中心刻线对准第 10 条亮条纹，读下手轮的读数如图乙所 示则相邻两亮条纹的间距是_mm.,图S15-7,(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 900 mm，则待测光的波长是_m(计算结果 保留三位有效数字),答案：(1)滤光片,单缝,双缝,增加双缝到光屏间的距离,(或选用较长的遮光筒),减小双缝之间的距离,(2),(3)1.610,(4)5.37107,考点2 数据处理与误差分析 典例剖析,例2：(2015 年新课标卷)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 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.,答案：,0.3,【考点练透】,2(2015 年福建厦门联考)在“用双缝干涉测光的波长”的,实验中，实验装置如图 S15-8 所示,图S15-8,(1)某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观,察了实验现象后，总结出以下几点： A灯丝与单缝和双缝必须平行放置 B干涉条纹与双缝垂直,C干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关 D干涉条纹的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纹的中心时，手,轮上的示数如图 S15-9 甲所示，该读数为_mm.,图S15-9,(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉