高二物理34133《实验用双缝干涉测量光的波长》ppt课件

1、2021/1/29,1,第三节 实验：用双缝干涉测量光的波长,第十三章 光,2021/1/29,2,杨氏双缝干涉实验是人类历史上第一次在实验室中实现人为的光的干涉。利用此实验不仅证明了惠更斯的光的波动理论，同时还测量了光的波长。所以该所以具有重要意义。那么，他是如何利用双缝干涉实验测量光波的波长的呢,2021/1/29,3,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,r2-r1=dsin,x=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/

2、d,r1,r2,d,x,一、实验原理,2021/1/29,4,实验步骤： 1、安装双缝干涉仪 2、单缝到双缝的距离为5-10cm 3、通过目镜，可看见白光的双缝干涉条纹 4、放红光滤光片，观测红光的双缝干涉条纹调节d比较x的变化换绿色虑光片 5、测量出n条亮条纹间距a 6、察看说明书，得出d和L 7、代入公式，求出波长,二、观察双缝干涉图样,2021/1/29,5,2021/1/29,6,注意事项： 1、安装仪器的顺序：光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏 2、双缝与单缝相互平行，且竖直放置 3、光源、虑光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上 4、若出现在光屏上的光很弱，由于不共轴所致

3、 5、若干涉条纹不清晰，与单缝和双缝是否平行有很大关系,2021/1/29,7,2021/1/29,8,第二条亮纹,第一条亮纹,第一条亮纹,第二条亮纹,2021/1/29,9,螺旋测微器的读数,三、测定单色光的波长,2021/1/29,10,游标尺的读数,2021/1/29,11,2021/1/29,12,测量结果求波长,测出n个亮条纹间的距离a，就可以求出相邻两个亮条纹的距离,再由,得,2021/1/29,13,将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如下图甲所示.然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时下图乙中手轮上的示

4、数_mm,求得相邻亮纹的间距为x为_mm,13.870,2.310,2021/1/29,14,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)。 (2)正确调节后,在屏上观察到红光干涉条纹,用测量头测出10条红亮纹间的距离为a;改用绿色滤光片,其他条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b,则一定有_大于_,EBDC,a,b,2021/1/29,15,1)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:_

5、和_ _,红,双缝到屏的距离L,n条亮(或暗)条纹的距离a,例2:在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，装置如下图所示。双缝间的距离d= 3mm,2021/1/29,16,2)若测得双缝与屏之间距离为0.70 m，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0.500 mm)观察到第1条亮纹的位置如下图(a)所示，观察第5条亮纹的位置如下图(b)所示。则可求出红光的波长= m.(保留一位有效数字,710-7,2021/1/29,17,1.某同学做双缝干涉实验时,按要求安装好实验装置后,在光屏上却观察不到干涉图样,这可能的原因( ) A.光源发出的光束太强 B.单缝与双缝不平行

6、 C.没有安装滤光片 D.光束的中心轴与遮光筒的轴线不一致,相差较大,BD,巩固练习,2021/1/29,18,2.“用双缝干涉测光的波长”的实验中,为使光屏上单色光的条纹间距减小些,可采用的措施是( ) A.换用缝距大些的双缝片 B.换用缝距小些的双缝片 C.适当调大双缝与屏之间的距离 D.适当调小双缝与屏之间的距离,AD,巩固练习,2021/1/29,19,3.在利用测量头测量条纹宽度时,应使分划板中心刻线最好( ) A.与亮条纹的边缘对齐 B.与暗条纹的边缘对齐 C.与亮条纹的中心位置对齐 D.与暗条纹的中心位置对齐,C,巩固练习,2021/1/29,20,4.在双缝干涉实验中，双缝的作

7、用是( ) A.遮住过于强烈的光 B.使白光变成单色光 C.形成两个振动情况相同的光源 D.使光发生折射,C,巩固练习,2021/1/29,21,5.右图所示为双缝干涉实验中产生的条纹图样，甲图为用光甲进行实验的图样，为中央亮条纹。乙为换用另一种单色光乙进行实验的图样，a为中央亮条纹，则以下说法正确 的是( ) A. 乙图条纹较宽， 光乙的波长比光甲波长长 B. 乙图条纹较窄， 光乙的波长比光甲波长长 C. 乙图的条纹较宽， 光乙的波长比光甲短 D. 乙图的条纹较窄， 光乙的波长比光甲短,巩固练习,A,2021/1/29,22,6.某次实验中，测得第一级明条纹和第三级明条纹相距4.010-2m，若双缝间距为0.1mm，缝到屏的距离为L=4.0m，则光波的波长为( ) A.8.010-8 m B.5.010-7 m C.1.510-8 mD.1.610-8 m,巩固练习,B,2021/1/29,23,7.如下图所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各装置的名称依次是