双缝干涉测光的波长.doc

高二物理第15号导学案 实验：用双缝干涉测量光的波长 编写： 审核： 使用时间：2015.413.4实验：用双缝干涉测量光的波长 导学案【学习目标】 1、了解“用双缝测量光的波长”的实验原理，知道影响干涉条纹宽度的因素2、经历用双缝干涉测量光的波长的实验过程，加深对双缝干涉图样的认识和理解，养成合作意识。【重点难点】 本节的重点是利用两相邻亮条纹中心间距的表达式测单色光的波长；【同步导学】一、实验原理阅读课本56页内容，了解影响光的干涉条纹间距的因素。推导：相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是：_公式中各物理量的含义是：l：_d：_：_x：_根据这个公式可以测波长。二、观察双缝干涉图样1、认识实验装置:阅读课本57页内容，认识双缝干涉实验装置，在下面写出各部分仪器的名称A：_ B：_ C：_ D：_ E：_ F：_2、光源发出的光经滤光片成为_，单色光通过单缝后相当于线光源，经双缝后生成稳定的干涉图样，通过屏可以观察到明暗相间的_条纹，如果用白光通过双缝可以观察到_条纹。 双缝干涉条纹特征一系列平行的明暗相间的等间距条纹；各级明暗纹在中央明纹两侧对称分布。 相邻亮条纹或相邻暗条纹间的距离为_各种色光的波长由长到短的顺序为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫频率由低到高的顺序依次为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫3、实验前先取下双缝，打开光源，调节光源的_和_，使它发出的光束沿着遮光筒的_把屏照亮。然后放好单缝和双缝。注意使_与_相互平行，尽量使缝的中点位于遮光筒的_上 改变滤光片的颜色和双缝的距离，观察干涉条纹的变化。三、测定单色光的波长1、若双缝到屏的距离用l表示（可用米尺测出），双缝间的距离用d表示，相邻两条亮纹间的距离用x表示（用测量头测出），则入射光的波长为_，实验中d是已知的，测出l、x即可计算出光的波长。2、如何用测量头测两条纹间的距离x测量头实际上是一个_，测量时应使分划板的_与亮条纹的中心对齐，记下此时的读数，然后转动测量头，使分划板的中心刻线与_-的中心对齐，记下此时的读数，为减小实验误差可测量_个条纹宽度为a，则两条相邻亮条纹的宽度（条纹宽度）_。A条纹刻度_ B条纹刻度_ x：_ ：_【典例探究】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为中央明纹；乙图为换另一种颜色的单色光进行实验时观察到的条纹情况，b为此时中央明条纹，则下列说法正确的是( )图13-3-4A.乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长B.乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C.乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D.乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短例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.图13-3-5（1）图中是光源，是光屏，它们之间的依次是、_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（ ）A.增大和之间的距离 B.增大和之间的距离C.将红色滤光片改为绿色滤光片 D.增大双缝之间的距离例3在用单色光做双缝干涉实验中，屏中央（到两缝距离相等处）是亮条纹，称为第零级亮条纹，紧靠中央亮纹的暗纹称为第一级暗纹，那么（ ）A.第三级暗纹到两缝距离差为波长的1.5倍B.第三级亮纹到两缝距离差为波长的1.5倍C.第三级亮纹到两缝距离之差为波长的2倍D.第三级亮纹到两缝距离差为波长的3倍例4用单色光照射双缝，双缝间距等于0.06 cm，缝到屏的距离为1.5 m，若测得屏上7条亮条纹之间共相距9.0 mm，则此单色光的波长是多少？【反馈练习】1用单色光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹。如果将双缝的间距变大，则屏上的干涉条纹的间距将_；如果增大双缝与屏之间的距离，则屏上的干涉条纹的间距将_；如果将红光改为紫光做双缝干涉实验；则屏上的干涉条纹的间距将_。（填“变大”“变小”或“不变”）2关于双缝干涉条纹的以下说法中正确的是 ( )A用同一单色光做双缝干涉实验，能观察到明暗相间的单色条纹B用同一单色光经双缝干涉后的明条纹距两缝的距离之差为该色光波长的整数倍C用同一单色光经双缝干涉后的明条纹距两缝的距离之差一定为该色光波长的奇数倍D用同一单色光经双缝干涉后的暗条纹距两缝的距离之差一定是该色光半波长的奇数倍3在双缝干涉实验中保持狭缝间的距离和狭缝到屏的距离都不变，用不同的色光照射时，则下列叙述正确的是 ( )A红光的干涉条纹间距最大B紫光的干涉条纹间距最大C红光和紫光干涉条纹间距一样大D用白光照射会出现白色干涉条纹4用包含红、绿、紫三种色光的复色光做光的干涉实验，在所产生的干涉条纹中离中心条纹最近的干涉条纹是 ( )A紫色条纹B绿色条纹C红色条纹D都一样近5关于双缝干涉实验，若用白光作光源照射双缝，以下说法正确的是 ( )光源滤光片单缝双缝遮光筒屏（甲）L1L215205100202515（丙）第1条时读数第4条时读数1520510030354045（乙）图2A屏上会出现彩色干涉条纹，因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的B当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时，屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹C将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上有亮光，但一定不是干涉条纹D将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上无亮光6在双缝干涉中，用白光入射双缝时，在光屏上可观察到彩色条纹，若把双缝分别用红色滤光片（只能通过红光）和蓝色滤光片（只能通过蓝光）挡住，则在光屏上可以观察到( )A红色和蓝色两套干涉条纹的叠加B紫色干涉条纹（红色和蓝色叠加为紫色）C屏上两种色光叠加，但不会出现干涉条纹D屏上的上半部分为红色光，下半部分为蓝色光，不发生光的叠加7（1）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，装置如图1所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、_、_、_、遮光筒、_。对于某种单色光，为增加相邻亮纹间距，可采取_或_的方法。（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2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3中手轮上的示数_mm，求得相邻亮纹的间距x为_mm。（3）已知双缝间距为210-4m，测得双缝到屏的距离为0.7m，则所测红光的波长为_nm。8.用双缝干涉测光的波长。实验装置如图2（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心如图2（乙）所示，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数。（1）分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图2（丙）所示，则对准第1条时读数x1=_mm、对准第4条时读数x2=_mm（2）写出计算波长的表达式，_nm.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，双缝到屏的距离，测得屏上干涉条纹中亮条纹的间距，氦氖激光器发出的红光的波长是多少？假如把整个装置放入折射率是的水中，这时屏上的条纹间距是多少？10某学习小组为探究影响干涉条纹宽度的因素，在实验室用蓝光做了双缝干涉实验，在光屏上呈现出蓝、暗相间的平行条纹，设相邻两条蓝条纹间的距离为x。你认以下结论中正确的是（ ）A单缝到双缝间的距离越大，x 就越大B双缝之间的距离越大，x 就越大C双缝到光屏之间的距离越大，x 就越大D双缝间的距离不变，双缝的每条缝的宽度越大，x就增大11在利用双缝干涉测定光波波长时，首先调节_和_的中心均位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝竖直并且互相平行.当屏上出现了干涉图样后，用测量头上的游标卡尺测出n条明纹间距离a，则两条相邻明条纹间的距离x=_，双缝到毛