湖北省丹江口市高中物理 第十三章 光 第四节 实验：用双缝干涉实验测量光的波长课件 新人教版选修34.ppt

三 实验 用双缝干涉测量光的波长 白光的干涉图样是什么样 明暗相间的彩色条纹 中央为白色亮条纹 干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的 在每条彩色亮纹中红光总是在外缘 紫光在内缘 红光的条纹间距最大 紫光的最小 1 红光的波长最长 紫光的波长最短 2 波长越长 频率越小 波长越短 频率越大 3 红光的偏向角最小 折射率最小 紫光的偏向角最大 折射率最大 4 在同一媒质中的光速 红光最大 紫光最小 复习 有1 2两束不同的光线 它们以相同的入射角从空气射入水中 已知折射角r1 r2 则它们的频率f1f2 在水中的波速v1v2 在水中的波长 1 2 在相同的条件下用它们分别做双缝实验 则干涉条纹的间距 x1 x2 这两束光从空气射入水中的颜色改变 小于 大于 大于 大于 不 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 1 单色光通过单缝后相当于线光源 经过双缝产生稳定的干涉图样 在光屏上形成明暗相间的干涉条纹 2 三 实验器材 光具座 光源 滤光片 单缝 双缝 遮光筒 光屏 测量头 螺旋测微器 学生光源 导线 刻度尺等 装置 1 安装双缝干涉仪 注意安装仪器的顺序 单缝到双缝的距离为5 10cm 2 打开光源 使灯丝正常发光 调节好各器件的高度 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 5 测出n条亮条纹边缘两条的读数a2和a1 累积法 为了避免系统误差 测量头应该单向移动 察看说明书 得出d和l 6 用 x a2 a1 n 1 求红光波长 7 换绿色虑光片 测出绿光的波长 四 实验步骤 五 注意事项 1 安装仪器的顺序 光源 滤光片 单缝 双缝 遮光筒 光屏2 双缝与单缝相互平行 且竖直放置3 光源 虑光片 单缝 双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上4 若出现在光屏上的光很弱 由于不共轴所致5 若干涉条纹不清晰 与单缝和双缝是否平行有很大关系 例题1装置 图 丙 例题1测量尺的读数 图 已 例题 用双缝干涉测光的波长 实验装置如图 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 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 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 用符号表示 nm 练习1 分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉的实验 在光屏上得到的相邻两暗条纹的距离分别为 x1 x2 则 a x1 x2c如果双缝的间距减少其他条件不变 则 x1增大d如果双缝的间距减少其他条件不变 则 x1不变 练习2 2004天津 激光散斑测速是一种新的测试技术 它利用了光的双缝干涉原理 待测物体的速度v与曝光时间 t的乘积相当于双缝的的间距 如