实验：用双缝干涉测量光的波长

1、13. 4实验用 双缝干涉测量光的 波长实验：用双缝测量光的波长、实验原理双缝干涉的两个相邻亮（暗）条纹的距离Ax与波长入、 双缝的间距d及双缝到屏的距离L满足龙=-X =入= a二、实验装置及器材光源滤光片单缝双缝 遮光筒屏 /盲 IIP1光具座、光源、滤光 片、单缝、双缝、遮 光筒、毛玻璃屏、测 量头，学生电源、导 线、刻度尺双缝干涉仪甲65F实验步骤：1 观察双缝干涉图样(1) 如图所示，把直径约10cm、长约lm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(2) 取下双缝，打开光源，调节光源的高度，使它 发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮；(3) 放好单缝和双缝，单缝

2、和双缝间距离约为5cm 10cm,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；(4) 在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的双 缝干涉图样.丁 丁光源滤光片单缝双缝遮光筒屏2测定单色光的波长(2)条纹间距用测量头测出,如图测量头由分划板，目镜，手轮等 构成，转动手轮，分划板会左右移动，测量时应使分划板中心 刻线对齐某条亮条纹中心，记下此时手轮上的读数坷,转动手轮,使分划板中心刻线移至另一条亮条纹中央，记下此时 手轮的读数屯；并记下两次测量的亮条纹数11.则相邻两条亮 (或暗)峯纹问距In -Z7 I第1条 读数；XIX2-X1Ar =6第7条 读数：X2=

3、>2 =(3) 用刻度尺测量双缝到光屏间的距离1(4) 将1、Ax代入公式心二十2,求出光的波长k 重复测量，计算，求出波长的平均值 换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹的异同，求出相应的波长.实验误差分析11的测量误差本实验中双缝到光屏的距离较长，1的测量误差不太大，但也应选用毫米刻度尺测量并用多次测量求出平均值的办法 减小实验误差2测量条纹间距Ax带来的误差.(1)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冲心刻线没有恰好位于条纹中心(3)测量多条亮条纹间距时读数不准确.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、双缝和光屏的中心轴在遮光筒的

4、 轴线上.3.测量头的分划板中心刻线要对准条纹的中心.应用实例廿TlrBr* - £ TL 鼻 . Tit TL * J 亠* *上卢亠 + 才-lllfI” r *! * J Jwmwsmu1IIIIIIII1l>>ni0 1111111111i1012015你能计算出两条纹的间距吗?练习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，双缝到屏的距离为厶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x2O由以上数据可求得该光的波长表达式2=（兀2 -兀）L5 1）（用给出的条纹记为第一亮条纹，其示数如图所示，此时的示数 心二0.776 mm。然后

5、转动测量头，使分划板中心刻 线与第兀亮条纹的中心对齐，测出第兀亮条纹示数为字母符号表示）。练习2、在用双缝干涉测光的波长的实验中，装置如(1)若测定红光的波长，应选用红色的滤光 片，实验时需要测定的物理量有：双缝到屏的距离L和条条纹间距a光源滤光片单缝双缝遮光筒屏（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，观察第5条亮纹的位置如图Q）所示，则可求 出红光的波长二7X1CH m（保留一位有效数字）解见下页（2）解：L = 0.70tn, d = 3mm=3xl0_3m由读数得 a

6、 = 0.65ttnm=6.50x10m则d.SOxlO-4!5-1=1.625xl04mAx -d 由公式八丁1.625x10 x3xl0"30?70m = 7xl0"7m题目<1巩固练习1. 用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图.图中是光源，是光屏，它们之间的、分别是滤光片、 双缝.（选填单缝、双缝、滤光片）2、利用双缝干涉仪来测光的波长，实验装置包括以下主要元 件：A、白炽灯，B、单缝片，C、光屏及测量头，D、双缝， E、遮光筒，F、滤光片。把以上元件安装在光具座上时，正确 的排列顺底是（1）aFBDEC（a己填好）。（2）正确调节后,在屏上疵察到红光干涉条纹，

7、用测量头测 出10条红亮条纹间距为a；改用绿色滤光片，其它条件不变， 用测量头测出10条绿亮条纹间距为b,则一定有a大于b（填“大于”.“小于”、或“等于”）3现有毛玻璃屏A，双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤 光片E等光学元件，要把它们放在下图所示的光具座上组装 成双缝干涉装置，用以测量红光的波长.遮光筒(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、E、D、B 4(2)本实验的实验步骤有: 取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮; 按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上

8、; 用米尺测量双缝到屏的距离; 用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距在操作步骤时还应注意 单缝与双缝的间距为5 cm10 cm和使单缝与双缝相互平行.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, 13.87() mm,求得相记下此时下图乙中手轮上的示数2.310邻亮纹的间距为Ax为3530mm.甲乙已知双缝间距d为2.0X10-40.700叫由计算公式后 彳心nm.m,测得双缝到屏的距离为 一，求得所测红光波长为 图中糧一单缝> 510 如果撤去滤光片叭在屏上看到的是 彩色干涉条纹cm.4、如图所示是双缝干涉仪，其中力是