4　实验：用双缝干涉测量光的波长 (4).ppt

实验 用双缝干涉测量光的波长 一 实验原理 如图所示的双缝实验中 屏离开挡板越远 条纹间的距离越大 另一方面 实验所用光波的波长越大 条纹间的距离也越大 这是为什么 思考 r2 r1 dsin X ltan lsin 运用几何知识 当两列波的路程差为波长的整数倍 即dx l k k 0 1 2 时才会出现亮条纹 亮条纹位置为 X kl d M 相邻两个明 或暗 条纹之间的距离为 其中 波长用表示 d表示两个狭缝之间的距离 l为挡板与屏间的距离 一 实验原理 二 观察双缝干涉图样 第二条亮纹 第一条亮纹 第一条亮纹 第二条亮纹 三 测定单色光的波长 测出n个亮条纹间的距离a 求出相邻两个亮条纹间的距离 x a n 1 然后由 x l d 光具座 测量头 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 时还应注意使单缝和双缝间距为5 10cm 使单缝与双缝相互平行 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 图 丙 第1条时读数 第4条时读数 图 乙 螺旋测微器的读数 三 测定单色光的波长 游标尺的读数 测量结果求波长 测出n个亮条纹间的举例a 就可以求出相邻两个亮条纹的距离 再由 得 1 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13 3 10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13 3 10乙中手轮上的示数为 mm 求得相邻亮纹的间距 x mm 13 870 2 310 课堂练习 2 如图13 2 9所示为双缝干涉实验的装置示意图 其中甲图为用绿光进行实验时 屏上观察到的条纹情况 a为中央亮条纹 乙图为换用另一颜色的单色光实验时观察到的条纹情况 a 为中央亮条纹 则下列说法正确的是 A 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 A 3 利用图13 2 10中的装置研究双缝干涉现象时 有下面几种说法 A 将屏移近双缝 干涉条纹间距变窄B 将滤光片由蓝色的换成红色的 干涉条纹间距变宽C 将单缝向双缝移动一小段距离后 干涉条纹间距变宽D 换一个两缝之间距离较大的双缝 干涉条纹间距变窄E 去掉滤光片后 干涉现象消失其中正确的是 ABD 4 如图13 2 11所示是双缝干涉实验装置 使用波长为600nm的橙色光源照射单缝S 在光屏中央 P处观察到亮条纹 PS1 PS2 在位于P点上方的P1点出现第一条亮纹中心 即P1到S1 S2的路程差为一个波长