《2019年高考物理二轮复习专题讲义：光学专题 098.实验-双缝干涉测定光的波长 Word版含答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理二轮复习专题讲义：光学专题 098.实验-双缝干涉测定光的波长 Word版含答案.pdf（3页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、实验双缝干涉测定光的波长 实验目的： 了解光波产生稳定的干涉现象的条件；观察双缝干涉图样；测定单色光的波长。 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 。 L dx 实验器材：双缝干涉仪、米尺、测量头。 实验步骤： （1）如图所示，把直径约 10cm、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，调节光源的高度，使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏 照亮； （3）放好单缝和双缝，单缝和双缝间距离约为 5cm10cm，使缝
2、相互平行，中心大致位于遮光筒 的轴线上，这时在屏上就会看到白光的双缝干涉图 样； （4）在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的双缝干涉图样； （5）分别改变滤光片和双缝，观察干涉图样的变化； （6）已知双缝间的距离 d，测出双缝到屏的距离 L，用测量头测出相邻两条亮（暗）纹间的 距离x，由计算单色光的波长。 为了减小误差， 可测出 n 条亮 （暗） 间的距离 a， L dx 则 ； 1 n a x （7）换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间距的变化，并求出相应色光的波长。 注意事项： （1）单缝双缝应相互平行，其中心位于遮光筒的轴线上，双缝到屏的距离应相等； （2）测双缝到屏的距离 L 可用米
3、尺测多次，取平均值； （3）测条纹间距x 时，用测量头则出 n 条亮（暗）间的距离 a，再求出相邻的两条明（暗） 纹间的距离,可以减小误差 。 21 （1）某同学利用双缝干涉实验装置测定某一光的波长，已知双缝间距为 d，双缝到屏 的距离为 L，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮 条纹，其示数如图所示，此时的示数 x1= mm。然后转动测量头，使 分划板中心刻线与第 n 亮条纹的中心对齐， 测出第 n 亮条纹示数为 x2。 由以上 数据可求得该光的波长表达式 = （用给出的字母符号表示） 。 答： 0.776mm 12在杨氏双缝干涉实验中，如果（B D ） （A
4、）用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹 （B）用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹 （C）用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹 0 mm 25 30 20 35 （D）用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹 解析：白光作杨氏双缝干涉实验，屏上将呈现彩色条纹，A 错；用红光作光源，屏上将呈现 红色两条纹与暗条纹（即黑条纹）相间，B 对 ； 红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，C 错；紫光作光源，遮住一条狭缝，屏上出现单缝衍射条纹，即间距不等的条纹，D 对。 13在用双缝干涉测光的波长的实验中，装置如图（4） ，双缝间的距离 d=3mm （1）
5、若测定红光的波长，应选用 色的滤光片，实验时需要测定的物理量有： 和 。 （2） 若测得双缝与屏之间距离 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 条亮纹的位置如图 5（a）所示，观察第 5 条亮纹的 位置如图 5（b）所示，则可求出红光的波长= m.（保留一位有效数字） 解;（1）红、 双缝到屏的距离 L 和 n 条条纹间距 a。 （2）m103mm3m700 3 d,.L 由读数得m10506mm6500 4 a 则m106251 15 m10506 1 4 4 . . n a x 由公式m107m 700 10310
6、6251 7 34 . . L dx 图中为“双棱镜干涉”实验装置，其中 s 为单色光源， A 为一个顶角略小于 180的等腰三角 形棱镜，P为光屏。s位于棱镜对称轴上，屏与棱镜底 边平行。调节光路，可在屏上观察到干涉条纹。这是 由于光源 s 发出的光经棱镜作用后， 相当于在没有棱镜 时， 两个分别位于图中 s1和 s2位置的相干波源所发出 的光的叠加。 （s1和 s2的连线与棱镜底边平行。 ） 已知 s1和 s2的位置可由其它实验方法确定，类比 “双缝干涉测波长”的实验，可以推测出若要利用“双棱 镜干涉”测量光源 s 发出的单色光的波长时，需要测量的物理量是： ， 和 。 答：s1与 s2间的距离 s1（或 s2）与光屏间的距离 干涉条纹间距 A P s1 s2 s 0 40 0 10 0 10 15 20 1 2 3 4 5 图(a)图(b)