高考物理一轮复习实验增分专题16用双缝干涉测量光的波长学案.doc
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1、1 / 8【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习实验增分专题精选高考物理一轮复习实验增分专题 1616用双缝干涉测量光的波长学案用双缝干涉测量光的波长学案考纲要求考情分析命题趋势用双缝干涉测量光的波长2016江苏卷,12B(2)高考主要侧重考查以下三个方面:1.实验操作的规范性考查;2.实验数据的记录和分析;3.实验误差分析知识梳理夯实基础一、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掌握利用公式 x 测波长的方法二、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、
2、双缝到屏的距离l、单色光的波长 之间满足 d三、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、毛玻璃屏、测量头,另外还有学生电源、导线、刻度尺附:测量头的构造及使用如图甲所示,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,应使分划板的中心刻度对齐条纹的中心,如图乙,记下此时手轮上的读数然后转动测量头,使分划板中心刻线与另一条纹的中心对齐,再次记下手轮上的刻度两次读数之差就表示这两个亮条纹间的距离2 / 8实际测量时,要测出 n 条亮条纹(暗条纹)的间距,设为 a,那么 x四、实验步骤1安装仪器(1)将光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏依次安
3、放在光具座上,如图所示(2)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(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)调整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 条相邻的亮条纹中心对齐时,记下手轮上的刻度数 a2,则相邻两条纹间的距离 x. (4)换用不同的滤光片,测量其他色光的波长3数据处理用刻度尺测量出双缝到光
4、屏间的距离 l,由公式 x 计算波长重复测量、计算,求出波长的平均值五、误差分析测定单色光的波长,其误差主要由测量引起,条纹间距 x 测量不准,或双缝到屏的距离测不准都会引起误差,但都属于偶然误差,可采用多次测量取平均值的方法来减小误差3 / 8六、注意事项1调节双缝干涉仪时,要注意调整光源的高度,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,转动手轮,使分划板中心刻线和另一条纹的中心对齐,记下此时手轮上的读数,两次读数之差就表示这两条纹间的距离4不要直接测 x,
5、要测多个亮条纹的间距再计算得 x,这样可以减小误差5白光的干涉观察到的是彩色条纹,其中白色在中央,红色在最外层核心考点分层突破考点 1 实验原理和操作例 1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,要把它们放在如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(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_、A(2)本实验的步骤有取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能沿遮光筒的轴线把屏照亮;按合理的顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中4 / 8心位于
6、遮光筒的轴线上;用刻度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离在操作步骤时还应注意_放置单缝、双缝时,必须使缝平行_和_单缝、双缝间的距离要适当_解析 (1)滤光片 E 可以从白光中选出单色红光,单缝 D 是获取线光源,双缝 B 是获得相干光源,最后成像在毛玻璃屏 A 上所以排列顺序为:C、E、D、B、A。(2)在操作步骤时应注意的事项有:放置单缝、双缝时,必须使缝平行;单缝、双缝间的距离要适当;要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上实验记忆口诀亮光源、滤光片,单缝双缝成一线;遮光筒、测量头,中间有屏把像留;单缝双缝平行放,共轴调整不能忘;分
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