133实验：用双缝干涉测量光的波长

13.3实验：用双缝干涉测量光的波长学习目标1.会组装调试干涉仪2.会用双缝干涉测量光的波长学习过程活动一：组装并调试双缝干涉仪1实验装置的介绍双缝干涉仪。它由各部分光学元件在光具座上组成。如图1所示。光源 滤光片 单缝 双缝 遮光筒 屏图1 双缝干涉仪2观察双缝干涉图样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，干涉条纹可从屏上观察到。 把直径约10cm、长约1m的遮光筒水平放在光具座上，筒的一端装有双缝，另一端装有毛玻璃屏，在筒的观察端装上测量头。取下双缝，打开光源，调节光源的高度，使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮，然后放好单缝和双缝。单缝和双缝间的距离约为5cm10cm，使缝相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上。这时在屏上就会看到白光的双缝干涉图样（课本P56图）。在单缝和光源间放上滤光片就可见到单色光的双缝干涉图样（课本P54图）。单色光的双缝干涉图样有什么特点？活动二：了解实验原理1根据第二节导出的条纹间距关系式设计实验方案，对探究结果验证。分组实验，分别改变滤光片和双缝，观察干涉图样的变化。 L、d不变，研究x与的关系 d、不变，研究x与L的关系 L、不变，研究x与双缝距离d实验现象与结论：红光的波长大，条纹间距 ，波长越长，条纹间距越 。 屏与缝之间的距离L越大，条纹间距越 。双缝距离d越小，条纹间距 。2.根据 测定单色光的波长图2 测量头双缝间的距离是已知的，双缝到屏的距离可以用米尺测出，相邻两条亮（暗）纹间的距离用测量头（如图2）测出。图3测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，分划板会左右移动。安装测量头时，要卸下观察筒，换上测量头。调节目镜，在视场中出现清晰的干涉条纹及分划板上的刻线。测量时，转动测量头，使分划板中心刻线平行于干涉条纹并对齐条纹的中心（如图3），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。测出条亮（暗）纹间的距离，就可以求出相邻两条亮（暗）纹间的距离 。根据公式 可计算出光的波长。换用不同颜色的滤光片，并计算出各色光的波长。【当堂反馈】1如图4是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图 图4（1）图中是光源，是光屏，它们之间的、分别是_、_。（选填单缝、双缝、滤光片）010 150 5 1025 30图5（2）在某次实验中，已知双缝到光屏之间的距离是=600mm，双缝之间的距离是=0.20mm，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如图5左图所示读数为x1然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数x2如图5右图所示则示数x1=_mm由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长的公式为=_（用物理量、x1 、x2表示）。2. 在双缝干涉实验中，屏上一点到双缝的距离之差为900nm，若用频率为5.01014Hz的单色光照射双缝，且在两缝处光的振动情况完全相同，则该点将出现 。3. 如图所示，在用单色光做双缝干涉实验时，若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则（ ）A. 不再产生干涉条纹B. 仍可产生干涉条纹，且中央亮纹P的位置不变C. 仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向上移D. 仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向下移4. 利用图中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