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1、第四节 实验：用双缝干涉测量光的波长,课前自主学案,核心要点突破,课堂互动讲练,课标定位,知能优化训练,第四节 实验：用双缝干涉测量光的波长,课标定位 学习目标：1.掌握用双缝干涉测量光的波长的实验原理并会测量单色光的波长 2会推导亮条纹(或暗条纹)的间距公式 重点难点：1.测单色光的波长的实验原理 2根据测量的数据计算波长,课前自主学案,一、实验目的 1了解光波产生稳定的干涉现象的条件 2观察白光及单色光的双缝干涉图样 3测定单色光的波长 二、实验原理 1相邻亮纹(或暗纹)间的距离x与入射光波长之间的定量关系,如图1341所示，双缝间距d，双缝到屏的距离l.双缝S1、S2的连线的中垂线与屏的
2、交点为P0.对屏上与P0距离为x的一点P，两缝与P的距离PS1r1，PS2r2.在线段PS2上作PMPS1，则S2Mr2r1，因dl，所以三角形S1S2M可看做直角三角形,图1341,2观察双缝干涉图样 光源发出的光经滤光片成为单色光，单色光通过单缝后相当于线光源，经双缝后产生稳定的干涉图样，通过屏可以观察到明暗相间的干涉条纹，如果用白光通过双缝可以观察到_条纹,彩色,转动手轮，分划板会左、右移动测量时，应使分划板_对齐某亮条纹(或暗条纹)的中心(如图乙所示)，记下此时手轮上的读数a1，转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻线对齐另一相邻的亮条纹(或暗条纹)中心时，记下手轮上的读数a2，
3、两次读数之差就是相邻两亮条纹(或暗条纹)间的距离，即x|a1a2|.,中心刻线,图1342,三、实验器材 双缝干涉仪，即光具座、光源、单缝、双缝、滤光片(红、绿色各一片)、遮光筒、毛玻璃屏、测量头(目镜、游标尺、分划板、滑块、手轮)，另外还有学生电源、导线、米尺 四、实验步骤 1按图1343所示安装仪器,图1343,2将光源中心、单缝中心、双缝中心调节在遮光筒的中心轴线上 3使光源发光，在光源和单缝之间加红(或绿)色滤光片，让光通过单缝后的条形光斑恰好落在双缝上，通过遮光筒上的测量头，仔细调节目镜焦距观察单色光的干涉条纹，撤去滤光片，观察白光的干涉条纹(彩色条纹),4加装滤光片，通过目镜观察单
4、色光的干涉条纹，同时调节手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条纹的中心，记下手轮的读数，然后继续转动使分划板移动，直到分划板的中心刻线对齐另一条纹中心，记下此时手轮读数和移过分划板中心刻度线的条纹数n.,核心要点突破,一、注意事项 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x. 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,二、误差分析 1(1)测双缝到屏的距离l带来的
5、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 2测条纹间距x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 (3)测量多条亮条纹间距离时读数不准确,课堂互动讲练,(2011年黄冈高二期中)如图1344所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各装置的名称依次是下列选项中的_,图1344,Aa单缝、b滤光片、c双缝、d光屏 Ba单缝、b双缝、c滤光片、d光屏 Ca滤光片、b单缝、c双缝、d光屏 Da滤光
6、片、b双缝、c单缝、d光屏 对于某种单色光，为增加相邻亮纹(或暗纹)之间的距离，可采用的方法是(任写一种方法) _,【答案】 C 增加双缝到屏的距离，也可以减小双缝间距,在用双缝干涉测光的波长实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图1345甲)，并选用缝间距d0.20 mm的双缝屏从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L700 mm.然后，接通电源使光源正常工作,图1345,(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纹的编号，此时图乙(b)中游标尺上的读数x11.16 mm；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； (2)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻亮纹(或暗纹)间的距离x_mm；这种色光的波长_nm.,【答案】 (1)15.02 (2)2.31 6.6102,本部分内容讲解结束,点此进入课件目录,按ESC键退出全屏播放,谢谢使用,