高中物理 实验　用双缝干涉测光的波长精品课件 鲁科版选修34.ppt

实验用双缝干涉测光的波长 课前自主学案 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 实验 课前自主学案 2 用测微目镜测条纹间距 y 两条相邻亮 或暗 条纹间的距离 y用测微目镜测出 测微目镜由分划板 目镜 手轮等构成 如图5 1 16所示 转动手轮 分划板会左 右移动 测量时 应使分划板中心线对齐某条亮 或暗 条纹的中心 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相邻的下一条亮 或暗 条纹中心时 记下手轮上的读数a2 两次读数之差就是相邻两条亮 或暗 条纹间的距离 即 y a1 a2 图5 1 16 三 实验器材双缝干涉仪 即光具座 光源 滤光片 单缝屏 双缝屏 遮光筒 毛玻璃屏 测微目镜 另外还有学生电源 导线 刻度尺 四 实验步骤1 器材的安装与调整 1 先将光源 遮光筒依次放于光具座上 调整光源的高度 使它发出的一束光沿着遮光筒的轴线把屏照亮 2 将单缝和双缝安装在光具座上 使光源 单缝及双缝三者的中心位于遮光筒的轴线上 并注意使双缝与单缝相互平行 在遮光筒有光屏的一端安装测微目镜 如图5 1 17所示 调整分划板位置直到分划板中心刻线位于光屏中央 图5 1 17 2 观察双缝干涉图样 1 调节单缝的位置 使单缝和双缝间距离保持在5 10cm 使缝相互平行 中心大致位于遮光筒的轴线上 这时通过测微目镜上的目镜观察干涉条纹 若干涉条纹不清晰 可通过遮光筒上的调节长杆轻轻拨动双缝 即可使干涉条纹清晰明亮 在屏上就会看到白光的双缝干涉图样 2 将红色 或绿色 滤光片套在单缝前面 通过目镜可看到单色光的双缝干涉条纹 核心要点突破 一 注意事项1 放置单缝和双缝时 必须使缝平行 间距大约5 10cm 2 要保证光源 滤光片 单缝 双缝和光屏的中心在同一条轴线上 3 测量头的中心刻线要对应着亮 或暗 纹的中心 4 要多测几个亮纹 或暗纹 中心间的距离 取平均值求 y 5 光源灯丝最好为丝状灯丝 并与单缝平行且靠近 6 调节的基本依据是 照在像屏上的光很弱 主要原因是灯丝与单缝 双缝 测量头与遮光筒不共轴所致 干涉条纹不清晰一般主要原因是单缝与双缝不平行所致 二 误差分析1 双缝到屏的距离l的测量带来的误差 可选用毫米刻度尺 采用多次测量求平均值的办法减小误差 2 测条纹间距 y带来的误差 1 干涉条纹没有调到最清晰的程度 2 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 3 测量多条亮纹间距离时读数不准确 课堂互动讲练 田现有毛玻璃屏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5 1 18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5 1 18 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 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 测量数条亮纹间的距离 在操作步骤 时还应注意 和 3 将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐 将该亮纹定为第1条亮纹 此时手轮上的示数如图5 1 19甲所示 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 记下此时图乙中手轮上的示数 mm 求得相邻亮纹的间距 x为 mm 图5 1 19 4 已知双缝间距d为2 0 10 4m 测得双缝到屏的距离l为0 700m 由计算式 求得所测红光波长为 nm 自主解答 1 滤光片e是从白光中选出单色红光 单缝屏是获取线光源 双缝屏是获得相干光源 最后在毛玻璃屏上成像 所以排列顺序为 c e d b a 答案 见精讲精析 变式训练1某同学在做双缝干涉实验时 测得双缝间距d 3 0 10 3m 双缝到光屏间的距离为1m 前两次测量手轮上的示数分别为0 6 10 3m和6 6 10 3m 两次分划板中心刻线间有5条暗条纹 求该单色光的波长 答案 4 5 10 6m 在双缝干涉实验中 以白光为光源 在屏幕上观察到了彩色干涉条纹 若在双缝中的一缝前放一红色滤光片 只能透过红光 另一缝前放一绿色滤光片 只能透过绿光 这时 a 只有红色和绿色的双缝干涉条纹 其他颜色的双缝干涉条纹消失b 红色和绿色的双缝干涉条纹消失 其他颜色的双缝干涉条纹依然存在c 任何颜色的双缝干涉条纹都不存在 但屏上仍有光亮d 屏上无任何光亮 精讲精析 波的干涉条件是两列波频率相同 因此红色光和绿色光不可能发生干涉现象 但红色光和绿色光都各自发生衍射现象 在屏上看到的是红色和绿色光叠加后的光 因此只有c正确 答案 c 变式训练2 2011年抚顺市六校联合体高二期末 激光散斑测速是一种崭新的测速技术 它应用了光的干涉原理 用二次曝光照相所获得的 散斑对