4　实验：用双缝干涉测量光的波长

1、实验：用双缝干涉测量光的波长,实验装置,探究干涉条纹的间距与哪些因素有关,思考,r2-r1=dsin,X=ltanlsin,运用几何知识,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/d,相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为,其中，波长用 表示，d表示两个狭缝之间的距离，l为挡板与屏间的距离,用双缝干涉测光的波长 【实验目的】 1.理解双缝干涉的原理，能安装和调试仪器. 2.观察入射光分别为白光和单色光时双缝干涉 的图样. 3.掌握用公式 测波长的方法. 【实验器材】 双缝干涉仪，即：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、

2、毛玻璃屏、测量头，另外还有学生电源、导线、刻度尺.,【实验原理】 单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图 样，图样中相邻两条亮（暗）纹间隔x与双 缝间距d、双缝到屏的距离l、单色光的波长 之间满足=dx/l. 附 ：测量头的构造及使用,图1,如图1（甲）所示，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，分划板会向左右移动，测量时，应使分划板中心刻度对齐条纹的中心，如图1（乙），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距离. 实际测量时，测出要数n条明纹（暗纹）的宽度，设为a，那么,【实验步骤】 1.安装仪器 （1）将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图2所示. （2

3、）接好光源，打开开关，使白炽灯正常发光.调节各部件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏.,图2,（3）安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝的缝平行.,2.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.,【注意事项】 1.调节双缝干涉仪时，要注意调节

4、光源的高度， 使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏 照亮. 2.放置单缝和双缝时，缝要相互平行，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和条纹的 中心对齐，记清此时手轮上的读数，转动测量,典例剖析 【例1 】 某同学在做双缝干涉实验时，按图安装 好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样， 这可能是由于 （ ） A.光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相 差较大 B.没有安装滤光片 C.单缝与双缝不平行 D.光源发出的光束太强,解析 安装实验器件时要注意使光束的中央轴线与遮光筒的轴线重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单

5、缝与双缝要相互平行,还要使光源发出的光束不要太暗，才能使实验成功. 答案 AC,2、某学生在观察双缝干涉现象的实验中，分别用红色、绿色、紫色三种单色光做实验，经同一干涉仪观察到如图所示的明显干涉条纹，那么甲、乙、丙依次表示的颜色是 （ ） A. 红色 绿色 紫色 B. 红色 紫色 绿色 C. 紫色 绿色 红色 D. 绿色 紫色 红色,3）在某次实验中，已知双缝到光屏之间的距离是600 mm，双缝之间的距离是0.20 mm，单缝到双缝之间的距离是100 mm，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如图甲所示，然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数如图乙所示.这两次示数依次为