实验：用双缝干涉测量光的波长+高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第一册1

第四节实验：用双缝干涉测量光的波长亮条纹亮条纹λ出现亮条纹的条件S1S2双缝S1S2屏幕△xld双缝间距：双缝到屏的距离：（相邻条纹的中心间距）相邻两个亮条纹的中心间距与什么因素有关呢？经几何推理可得：相邻两个亮条纹的中心间距Δx＝据公式，只要测出相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距Δx，双缝间距d，挡板到屏的距离l，代入公式，就能计算出某单色光的波长。公式应用：实验:用双缝干涉测量光的波长一、实验目的观察白光、单色光的干涉图样，测定单色光的波长．二、实验原理双缝干涉条纹间距公式三、实验器材双缝干涉仪(由光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头组成)、学生电源、导线、刻度尺．器材介绍：双缝干涉仪如下图所示.单缝双缝游标卡尺游标卡尺式测量头螺旋测微器式测量头1.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；光源滤光片单缝双缝遮光筒屏透镜四、实验步骤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：四、实验步骤ΔxΔxΔxΔxΔxΔx红光四、实验步骤四、实验步骤第1条第7条四、实验步骤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。7.观察与记录（1）调单缝与双缝间距为几厘米时，观察白光的干涉条纹.（2）在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹.（3）调节测量头，使分划板中心刻度线对齐第1条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a1，转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻度线与第n条相邻的明条纹中心对齐时，记下手轮上的刻度数a2，则相邻两条纹间的距离（4）换用不同的滤光片，测量其他色光的波长.四、实验步骤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应着亮(或暗)纹的中心．4．要多测几个亮纹(或暗纹)中心间的距离，再求Δx.5．调节的基本依据是：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．五、注意事项1.测双缝到屏的距离L带来的误差，可通过选用mm刻度尺，进行多次测量求平均值的办法减小误差．2.通过测量多条亮条纹间的距离来减小测量误差．3．测条纹间距Δx带来的误差．(1)干涉条纹没有调到最清晰的程度．(2)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．六、误差分析【典例1】在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，装置如图所示。双缝间的距离d=3mm。若测定红光的波长，选用红色的滤光片，实验中测得双缝与屏之间的距离为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条亮条纹的读数为0.004mm；观察第5条亮条纹的位置如图所示，其读数为__________mm。则可求出红光的波长λ=__________m（计算结果保留三位有效数字）。典例分析【答案】

0.6406.81×10-7【典例2】在用双缝干涉测量光的波长实验中(实验装置如图):(1)下列说法错误的是

。(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.测量某条干涉亮纹位置时,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条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距典例分析(2)测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图,其示数为

mm。【解析】(1)应先调节光源高度、遮光筒中心及光屏中心后再放上单、双缝,选项A不正确。测微目镜分划板中心刻线应与亮纹中心对齐,使得移动过程测出的条纹间距较为准确,选项B正确。测微目镜移过n条亮纹,则亮条纹间距,选项C正确。故选A。(2)主尺读数是1.5mm,螺旋读数是47.0×0.01mm,因此示数为1.970mm。【答案】

(1)A

(2)1.970典例分析【典例3】在用双缝干涉测量光的波长实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图甲所示),并选用缝间距d=0.20mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离l=700mm。然后,接通电源使光源正常工作。典例分析(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第一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x1=1.16mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图丙(a)所示,此时图丙(b)中游标尺上的读数x2=

mm。乙

丙(2)利用上述测量结果,经计算可得两相邻亮条纹(或暗条纹)间的距离Δx=

mm;这种色光的波长λ=

nm。【答案】

(1)15.02

(2)2.31

6.6×102【典例4】如图所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图。(1)转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准第1条亮条纹,读出手轮的读数如图乙所示。继续转动手轮,使分划板中心刻线对准第8条亮条纹,读出手轮的读数如图丙所示。则相邻两亮条纹的间距是

mm(结果保留三位有效数字)。(2)如果已经量得双缝的间距是0.3mm,双缝和光屏之间的距离是900mm,则待测光的波长是

m(结果保留三位有效数字)。典例分析【解析】(1)题图乙中手轮的固定刻度读数为0mm,可动刻度读数为0.01×4.5mm=0.045mm所以最终读数x1=0.045mm。题图丙中手轮的固定刻度读数为14.5mm,可动刻度读数为0.01×3.5mm=0.035mm,则x2=14.535mm。相邻两亮条纹的间距【答案】(1)2.07

(2)6.90×10-7520考纲：最终确定的联考范围和比例公布如下:1.语文：高考标准卷默写范围选必下第一单元2.数学：共22道题。立体几何占比18%，解析几何占比26%，选必二第五章约占比35%，选必三第六章占比18%，选必三第七章7.1约占比3%。3.英语：高考标准卷范围：选必三Unit3结束难度：3：5：24.物理：选必二占比40%，选必一的二三四章和选必三的第一章占比60%。5.历史：纲要上、下，选必三册，各占比20％6.化学：选择性必修一占比60%，选择性必修二占比30%，选择性必修三第一章占比10%。7.生物：选必一20分，包含3道单选，1道不定项，1道大题。选必二20分，包含3道单选，1道不定项，1道大题。选必三前三章共60分，包含9道单选，3道不定项，3道大题。8.政治：选必一（全册）占比30%，选必二（第一单元，第二单元）占比70%。9.地理：必修二占比30%，选择性必修一占比30%，选择性必修二占比40%。物理光的衍射、光纤