实验：用双缝干涉测量光的波长_学案2

实验:用双缝干涉测量光的波长新知预习来源:%中国教育#*出版网实验装置采用双缝干涉仪，它由各部分光学元件在光具座上组成，如图所示。 1.根据公式_可计算波长，双缝间的距离d是已知的，双缝到屏的距离l可以用米尺测出，相邻两条亮(暗)纹间的距离x用测量头测出。2.实验中，滤光片作用：_；单缝作用_；双缝作用是获得_光源；单缝和双缝放置时应_，其中心大致位于遮光筒的_上。来源:z#zstep.&co%m*典题热题知识点一 利用双缝干涉测量波长的实验例1如图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( ) 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，表明红光波长较短解析：在同一实验装置下，l、d相同，由x=可知，相邻两条亮条纹（或暗条纹）之间的距离x与成正比。由题意知乙中b大于甲中a，所以乙图所用光的波长要长，而对于可见光红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，波长依次变短，由此可知可能是红光而不是紫光，A选项正确。答案：A方法归纳 明确条纹间距公式x=中各物理量的意义，通过实验观察和理论总结理解条纹间距与波长成正比关系，是解决本题的关键。例2如图所示是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图。 （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.增大和之间的距离来源:中教网#&%B.增大和之间的距离w#w&C.将红色滤光片改为绿色滤光片D.增大双缝之间的距离解析：在光的干涉测波长的实验中，光具座上从左向右依次是光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏和测量头。由x=可知，相邻两条纹间距离与双缝间的距离成反比，应减小双缝之间的距离，D选项错，增大双缝到屏之间的距离，B选项正确，增大光的波长，C选项错误。答案：（1）滤光片 单缝 双缝 （2）B方法归纳 掌握光的干涉测波长的实验原理，熟悉实验步骤，正确运用公式计算光的波长。知识点二 条纹间距、双缝间距、缝屏间距、波长的关系例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倍解析：根据出现明暗条纹的条件：当|S2P-S1P|=n时，在屏上P点出现亮条纹。n=0时，在屏中央出现第零级亮纹，n=1时，在屏上出现第一级亮纹。以此类推，|S2P-S1P|=(2n-1)在屏上出现暗条纹。n=1时，在屏上出现第一级暗纹，n=2时，在屏上出现第二级暗纹，以此类推，根据以上所述，答案应选D。答案：D误区警示 本题只需掌握出现明、暗条纹的条件及出现第几级明（暗）纹时，n就是几.易错点是切不可把|S2P-S1P|=(2n-1)记作|S2P-S1P|=(2n+1).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？解析：先通过已知条件得出两个相邻条纹间距x，然后利用公式=x进行计算.答案：两个相邻条纹间距x=9.0 mm/（7-1）=9.0 mm/6=1.510-3 m 用x=1.510-3 m及双缝间距d=0.06 cm=610-4 m，缝到屏的距离l=1.5