(新课标)年高考物理一轮复习 第十三章 振动与波 光学 相对论 第7讲 实验 用双缝干涉测光的波长课件.ppt
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1、课标版课标版 物理物理第7讲实验:用双缝干涉测光的波长 实验目的实验目的 1.了解光波产生稳定的干涉现象的条件。2.观察白光和单色光的双缝干涉图样。3.测定单色光的波长。实验原理实验原理 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)条纹间的距离x与双缝间的距离d、双缝到屏的距离l、单色光的波长之间满足=。实验器材实验器材 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),另外还有学生电源、导线、刻度尺。教材研读教材研读 实验步骤实验步骤 1.观察干涉条纹(1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。如图所示。(2)接好电源,打开开关,使灯
2、丝正常发光。(3)调节各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿遮光筒的轴线到达光屏。(4)安装双缝和单缝,中心大致位于遮光筒的轴线上,使双缝与单缝的缝平行,二者间距约510 cm,这时,可观察白光的干涉条纹。(5)在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹。2.测定单色光的波长(1)安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹。(2)使分划板中心线对齐某条亮条纹的中央,记下手轮上的读数a1,将该条纹记为第1条亮条纹;转动手轮,使分划板中心线移动至另一亮条纹的中央,记下此时手轮上的读数a2;将该条亮纹记为第n条亮条纹,则相邻两亮条纹间距x=。(3)用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l(d是已知的)。(4)
3、重复测量、计算,求出波长的平均值。数据处理数据处理 1.条纹间距x=。2.波长=x。3.计算多组数据,求的平均值。注意事项注意事项 1.双缝干涉仪是比较精密的仪器,应轻拿轻放,且注意保养。2.安装时,注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上,并使单缝、双缝平行且间距适当。3.光源灯丝最好为线状灯丝,并与单缝平行且靠近。4.照在光屏上的光很弱,主要原因是灯丝与单缝、双缝,测量头与遮光筒不共轴所致;干涉条纹不清晰的一般原因是单缝与双缝不平行所致,故应正确调节。误差分析误差分析 1.双缝到屏的距离l的测量存在误差。2.测条纹间距x带来的误差:(1)干涉条纹没有调整到最清晰的程度。
4、(2)误认为x为亮(暗)条纹的宽度。(3)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。(4)测量多条亮条纹间的距离时读数不准确,此间距中的条纹数未数清。考点一实验原理与操作考点一实验原理与操作典例典例1 1在“用双缝干涉测光的波长”实验中:(1)实验装置采用双缝干涉仪,它由各部分光学元件在光具座上组成,现准备了下列仪器:A.光源,B.双缝片,C.单缝片,D.滤光片,E.光屏(其中双缝片和光屏连在遮光筒上)。把以上仪器安装在光具座上时,正确的排列顺序是。(2)(多选)关于本实验,正确的说法是()A.实验时应调节各器件中心共轴,并且单缝和双缝的缝应相互平行B.观察到的白光的干涉图样是
5、:可以看到彩色的干涉条纹,中央为一条白亮的零级干涉条纹;彩色条纹的排列,以零级亮条纹为中心左右对称,在第一级亮条纹中紫色在最外侧考点突破考点突破C.看到白光的干涉条纹后,在单缝前面放上红色或绿色滤光片,即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹,且红条纹的间距比绿条纹的间距大D.测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数答案(1)ADCBE(或EBCDA)(2)ACD解析(1)双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确顺序为:光源、滤光片、单缝片、双缝片、光屏,或把它们全部倒过来也可,因此,答案为AD-CBE或EBCDA。(2)实验时应使各器件的中心位于遮光筒的轴线上,且使单缝与双缝平行,A正
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