高二物理选修3-4 13.4实验：用双缝干涉测量光的波长

13.4实验：用双缝干涉测量光的波长,第十三章光,如下图所示，与两缝之间的距离d相比，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略，两缝S1S2的连线的中垂线与屏的交点为P0，双缝到屏的距离OP0=L。,实验原理,屏上P1与P0点的距离x，两缝到P1的距离分别为P1S1=r1P1S2=r2.在P1S2上作P1M=P1S1,于是S2M=r2-r1由于两缝之间的距离远小于缝到屏的距离，所以可近似认为三角形S1S2M是直角三角形，根据三角函数的关系，有r2-r1=dsin另一方面x=LtanLsin,实验原理,第二条亮纹,第一条亮纹,第一条亮纹,第二条亮纹,实验目的：1、了解光波产生稳定的干涉现象的条件；2、观察双缝干涉图样；3、测定单色光的波长。实验原理：单色光通过单缝后，经双缝产生稳定干涉图样，图中相邻两条亮纹间距x、双缝间距d、双缝到屏的距离L、单色光的波长满足：实验器材：双缝干涉仪、米尺、测量头。,1）如图，把长约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；2）取下双缝，打开光源，调节光源高度，使它发出的光沿遮光筒轴线照亮屏(中心在同一高度);3）装好单缝和双缝(缝沿竖直方向)，调节透镜，使灯丝的像成在单缝上，调节单、双缝，使缝平行，这时在屏上会看到白光的干涉图样；,实验步骤：(视频),4）在单缝和光源间放上红色滤光片，观察红光干涉图样；5）调节测量头，使分划板中心刻线与左端某条(记为第1条)亮纹中心对齐，记下此时测量头刻度X1，将测量头朝右端移动，记下第n条亮纹中心位置X2；则第1条亮纹与第n条亮纹中心间距为a=X2-X1，则相邻亮纹间距为：,6）已知双缝间的距离d，测出双缝到屏的距离L，由，计算红光的波长。,第1条,第7条,读数：X1,读数：X2,练习1、北京市海淀区二模反馈题21(1),21.（1）某同学利用双缝干涉实验装置测定某一光的波长，已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L,将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图所示,此时的示数x1=mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n亮条纹的中心对齐，测出第n亮条纹示数为x2。由以上数据可求得该光的波长表,达式=（用给出的字母符号表示）。,0.776,练习2、2008年高考物理上海卷12,12在杨氏双缝干涉实验中，如果（）（A）用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间的条纹（B）用红光作为光源,屏上将呈现红黑相间的条纹（C）用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹（D）用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹,BD,紫光作光源，遮住一条狭缝，屏上出现单缝衍射条纹,即间距不等的条纹，D对。,解析：,白光作杨氏双缝干涉实验,屏上将呈现彩色条纹,A错,用红光作光源，屏上将呈现红色两条纹与暗条纹（即黑条纹）相间，B对；,红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，C错；,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,练习3、,（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0.500mm）观察第1条亮纹的位置如图（a）所示