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文档简介

第十三章,第4节,实验理论指导,典题案例导析,智能演练提升,题型一,题型二,二、实验原理,(1)相邻亮条纹(或暗条纹)间的距离x与入射光波长之间的定量关系推导：如图1341所示，双缝间距为d，双缝到屏的距离为l。双缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0。对屏上与P0距离为x的一点P，两缝与P的距离PS1r1，PS2r2。在线段PS2上作PMPS1，则S2Mr2r1，因dl，三角形S1S2M可看做直角三角形。有：r2r1dsin(令S2S1M)。,图1341,图1342,三、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、光屏及测量头，其中测量头又包括：分划板、目镜、手轮等)、学生电源、导线、米尺。四、实验步骤,图1343,(1)将光源、遮光筒、毛玻璃光屏依次安放在光具座上，如图1343所示。(2)接好光源，打开开关，使灯丝正常发光。(3)调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。(4)安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝平行，二者间距约为510cm，这时可观察到白光的干涉条纹。(5)在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。,图1344,(3)用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(d是已知的)。(4)重复测量、计算，求出波长的平均值。(5)换用不同的滤光片，重复实验。,六、注意事项(1)放置单缝和双缝时，必须使缝平行。(2)要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上。(3)测量头的中心刻线要对着亮(或暗)条纹的中心。(4)要多测几条亮条纹(或暗条纹)中心间的距离，再求x。(5)照在像屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致，干涉条纹不清晰一般是因为单缝与双缝不平行。,七、误差分析(1)测双缝到屏的距离l带来的误差，可通过选用毫米刻度尺，进行多次测量求平均值的办法减小误差。(2)测条纹间距x带来的误差：干涉条纹没有调到最清晰的程度。分划板刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于条纹中心。测量多条亮条纹间距离时读数不准确。,例1用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：A白炽灯B单缝片C光屏D双缝E滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上)。(1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：A_(A已写好)。,答案(1)E、B、D、C(2)ab,例2在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图1345甲所示，并选用缝间距d0.2mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离l700mm。然后，接通电源使光源正常工作。,图1345,(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50个分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示，图乙(a)中的数字是该同学给各暗条纹的编号，此时图乙(b)中游标尺上的读数x11.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙
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