第5章 2 学生实验：用双缝干涉测量光的波长

1、.2学生实验：用双缝干预测量光的波长一、实验目的1观察单色光和白光的双缝干预图样2掌握用公式x测定光的波长的方法3会用测量头测量条纹间的间隔 二、实验原理假设双缝到屏的间隔 用l表示，双缝间的间隔 用d表示，相邻两亮条纹或相邻两暗条纹间的间隔 用x表示，那么入射光的波长.实验中d是的，只要测出l、x即可计算出光的波长.三、实验器材双缝干预仪包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光管、光屏和测量头，其中测量头又包括：分划板、目镜、手轮等、学生电源、导线、米尺一、实验步骤1把遮光管架在支架环上，其轴线与光具座的导轨根本平行2在遮光管的一端装上双缝，并转动双缝座，使双缝与程度面垂直再装好单缝管3

2、让灯泡灯丝及透镜中心与单缝中心等高灯丝与单缝之间的间隔 约为25 cm.点亮灯泡，先把透镜移近单缝，直至在单缝面上见到灯丝的缩小像，然后把透镜移近灯泡，直至在单缝面上形成一放大的灯丝像，假设灯丝的放大像不在单缝中心，那么上下或左右调节灯泡反复调节几次，使灯丝的放大像及缩小像均成在单缝中心4在遮光管的另一端装上测量头在单缝管上装上拨杆，边观察，边左右挪动拨杆，以调节单缝与双缝平行，直至看到白光的干预条纹最明晰这时看到的彩色干预条纹的特征是：中央为一条白色亮条纹称为零级亮条纹；其余各级亮条纹都是带彩色的，彩色的排列以零级亮条纹为中心左右对称在第一级亮条纹中，红色在最外侧5测量单色光波长时，在单缝前

3、面加上红色或绿色滤光片即可看到红黑相间或绿黑相间的干预条纹，再调节目镜，就能同时明晰地看到分划线和干预条纹，然后绕光轴转动测量头，使分划线与干预条纹平行，固定好测量头后即可进展测量6先挪动测量头上的手轮，把分划线对准最左边的一条干预亮条纹或者暗条纹，并记下它在游标尺上的读数x1，然后转动手轮，把分划线移向右边，并对准第n条一般n可取7左右干预亮条纹或暗条纹，这时游标尺的读数为xn.那么相邻两条亮条纹或暗条纹之间的间隔 为x待测的光波波长为·.7改变双缝中心间隔 d，重复上面的步骤，再测一次二、误差分析1双缝到屏的间隔 l的测量带来的误差，可选用mm刻度尺，进展屡次测量求平均值的方法减

4、小误差2条纹间距x可利用“累积法测n条亮纹间距，再由x求出，并且采用屡次测量求的平均值的方法进一步减小误差3分划板刻度线和干预条纹不平行，中心刻度线没有位于条纹中心均会导致条纹间距x有误差三、实验本卷须知1调节双缝干预仪时，要注意调节光源的高度，使它发出的一束光可以沿着遮光筒的轴线把屏照亮；2放置单缝和双缝时，缝要互相平行，中心大致位于遮光筒的轴线上；3调节测量头时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对齐另一条纹的中心，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间隔 ；4不要直接测x，要测几个条纹的间距计算得x，这样可减小误差；5白

5、光的干预观察到的是彩色条纹，其中白色在中央，红色在最外层实验探究1实验操作过程及仪器读数在“用双缝干预测光的波长实验中实验装置如以下图5­2­1：图5­2­11以下说法哪一个是错误的_填选项前的字母A调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B测量某条干预亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的间隔 a，求出相邻两条亮纹间距x2测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图5­2­2，其示数为_mm.图5­2­2【解析】1放上单缝和双缝后，由于发

6、生干预现象没法调节光源的高度，故A项错误2按读数规那么，读出示数为：1.5 mm47.0×0.01 mm1.970 mm.【答案】1A21.970实验探究2实验数据处理利用双缝干预测定单色光波长，某同学在做该实验时，第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时图5­2­3甲，游标卡尺的示数如图丙所示，第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时图5­2­3乙，游标卡尺的示数如图丁所示，双缝间距为0.5 mm，从双缝到屏的间隔 为1 m，那么图丙中游标卡尺的示数为_ mm.图丁游标卡尺的示数为_ mm.在实验中，所测单色光的波长为_ m在本实验中假如在双缝上各有一个红色和绿色滤光片，那么在光屏上将_选填“能或“不能看到明暗相间的条纹图5­2­3【解析】根据游标卡尺的原理，可读出图丙的示数为11.4 mm；图丁的示数是16.8 mm.y m