实验：用双缝干涉测量光的波长_教学设计2

实验：用双缝干涉测量光的波长教学目标1、理解实验的原理2、能够弄清楚单缝和双缝的作用3、知道如何操作及注意事项4、进一步理解简谐运动的周期性和对称性重点：用双缝干涉测量光的波长实验原理难点：测定单色光的波长学习方法： 分组实验，合作探究学习过程：1、实验目的：（1）观测白光及单色光的双缝干涉图样（2）测定单色光的波长2、实验原理：（1）光源发出的光经滤光片成为单色光，单色光通过单缝后相当于线光源，经双缝产生稳定的干涉图样，通过屏可以观察到干涉条纹；如果用白光通过双缝可以观察到彩色条纹。（2）若双缝到屏的距离用l表示，双缝间的距离用d表示，相邻两条亮条纹间d的距离用x表示，则入射光的波长为。实验中d是已知的，测出l、x即可测出光的波长3、实验器材：双缝干涉仪包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头，另外还有学生电源、导线、刻度尺4、实验装置：如教材上图所示，将直径约为10cm、长约为1m的遮光筒平放在光具座上，筒的一端有双缝，另一端装上毛玻璃做光屏，其上有刻度，先取下双缝，打开光源，调节光源高度，使他发出的一束光恰好沿遮光筒的轴线照亮光屏，然后放好单缝和双缝，两屏相距5cm-10cm，使缝互相平行，且位于轴线上，这时可看到彩色干涉条纹，若在单缝屏和光源之间放置一块滤光片，则可以观察到单色干涉条纹。5、实验步骤：（1）调节双缝干涉仪，观察光的双缝干涉现象。（2）用单色光入射得到干涉条纹，测出n条亮条纹的距离a，得相邻条纹间的距离。（3）利用已知的双缝间距d，用刻度尺测出双缝到屏的距离l，根据公式计算出波长。（4）换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间的距离有什么变化，并求出相应的波长。6、注意事项（1）调节双缝干涉仪时，要注意调节光源的高度，使它发出的一束光能沿着遮光筒的轴线把屏照亮（2）放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上（3）调节测量头时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心对齐另一条纹的中心，记下此时手轮上的读数，两次读数之差就表示这两条条纹间的距离（4）不要直接测x，要测几个条纹的间距计算得到x，这样可减小误差（5）白光的干涉观察到的是彩色条纹，其中白色在中央，红色在最外层。杨氏双缝实验的规律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？运用几何知识r2-r1=dsinX=ltanlsin 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。 测定单色光的波长安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹使分划板的中心刻线对齐某条亮条纹的中央时，记下手轮上的读数；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一条亮纹的中央，记下此时的读数，得出个亮条纹间的距离，则相邻两条亮纹间距用刻度尺测量双缝到光屏的距离，是已知的重复测量，计算，