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第十三章 光 第4节 实验 用双缝干涉测量光的波长 湖南省桑植县第一中学胡大群 1 了解 用双缝干涉测量光的波长 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 亮纹 光程差 k 暗纹 光程差 2k 1 2 产生明暗条纹的条件 M 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 r2 r1 dsin 当两列波的路程差为波长的整数倍 即 k 0 1 2 时才会出现亮条纹 亮条纹位置为 一 实验原理 x ltan lsin 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 根据上面这个公式我们就可以测出波长 1 安装双缝干涉仪 2 单缝到双缝的距离为5 10cm 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的变化换绿色虑光片 5 测量出n条亮条纹间距a 6 察看说明书 得出d和L 7 代入公式 求出波长 二 观察双缝干涉图样 一 实验步骤 双缝干涉实验装置 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 二 注意事项 红光 第二条亮纹 第一条亮纹 第一条亮纹 第二条亮纹 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 光的颜色由频率决定 原理 测量头 手轮 分划板 目镜 读出手轮上的读数 求出条纹间距 求出相应光波的波长 三 测定单色光的波长 测量结果求波长 测出n个亮条纹间的距离a 就可以求出相邻两个亮条纹的距离 再由 解得 螺旋测微器的读数 游标尺的读数 用双缝干涉测量光的波长 1 某同学在 用双缝干涉测光的波长 的实验中 实验装置如图所示 使用的双缝的间距为0 025cm 实验时 屏与双缝之间距离需要测量 已知入射光的波长 为500nm 则 1 先调节 和 的中心位于遮光筒的中心轴线上 并使 和 竖直且互相平行 2 当屏上出现了干涉图样后 通过测量头观察第一条亮纹的位置如图 a 所示 第五条亮纹位置如图 b 所示 测出双缝与屏的距离为mm 1 128mm 5 880mm 光源 双缝 单缝 双缝 594 2 在 用双缝干涉测光的波长 的实验中 装置如图 双缝间的距离d 3mm 1 若测定红光的波长 应选用色的滤光片 实验时需要测定的物理量有 和 红 双缝到屏的距离L n条条纹间距a 2 若测得双缝与屏之间距离0 70m 通过测量头 与螺旋测微器原理相似 手轮转动一周 分划板前进或后退0 5
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