實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測光的波長

1、實(shí)驗(yàn)用雙縫干涉測光的波長實(shí)驗(yàn)用雙縫干涉測光的波長單色光通過單縫后，經(jīng)雙縫產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，圖樣中相鄰兩單色光通過單縫后，經(jīng)雙縫產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，圖樣中相鄰兩條亮條亮(暗暗)紋間距紋間距x與雙縫間距與雙縫間距d、雙縫到屏的距離、雙縫到屏的距離l、單色光的波長、單色光的波長之之間滿足間滿足dx/l.雙縫雙縫S1S2屏幕屏幕xx我們所說的亮紋是指最我們所說的亮紋是指最亮的地方，暗紋是最暗的亮的地方，暗紋是最暗的地方，從最亮到最暗有一地方，從最亮到最暗有一個(gè)過渡，條紋間距實(shí)際上個(gè)過渡，條紋間距實(shí)際上是最亮和最亮或最暗和最是最亮和最亮或最暗和最暗之間的距離。暗之間的距離。 1 1、什么是干涉條紋的間

2、距、什么是干涉條紋的間距? ?附：測量頭的構(gòu)造及使用附：測量頭的構(gòu)造及使用如圖甲所示，測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動手輪，如圖甲所示，測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動手輪，分劃板會向左右移動，測量時(shí)，應(yīng)使分劃板中心刻度對齊條紋的中心，分劃板會向左右移動，測量時(shí)，應(yīng)使分劃板中心刻度對齊條紋的中心，如圖乙所示，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)如圖乙所示，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)雙縫干涉儀雙縫干涉儀 即：光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、即：光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭，另外還有學(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺毛玻璃屏、測量頭，另外還有學(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺1觀察雙縫干涉圖

3、樣觀察雙縫干涉圖樣(1)將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。圖圖2(2)接好光源，打開開關(guān)，使燈絲正常發(fā)光接好光源，打開開關(guān)，使燈絲正常發(fā)光(3)調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達(dá)光屏調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達(dá)光屏(4)安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫與單安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫與單縫的縫平行，二者間距約縫的縫平行，二者間距約510 cm，這時(shí)，可觀察白光的干涉條紋，這時(shí)，可觀察白光的干涉條紋(5)在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋在單縫和光源間放上濾

4、光片，觀察單色光的干涉條紋2測定單色光的波長測定單色光的波長(1)(1)安裝測量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋。安裝測量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋。(2)(2)使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中央，記下手輪上的讀數(shù)使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中央，記下手輪上的讀數(shù)a a1 1，將該條紋記為第將該條紋記為第1 1條亮紋；轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線移動至另一條亮紋；轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線移動至另一亮條紋的中央，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)亮條紋的中央，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)a a2 2，將該條紋記為第，將該條紋記為第n n條亮紋。條亮紋。則相鄰兩條紋間的距離則相鄰兩條紋間的距離(3)(3)用刻度

5、尺測量雙縫到光屏的距離用刻度尺測量雙縫到光屏的距離l l( (d d是已知的是已知的) )。由公式。由公式 計(jì)算波長計(jì)算波長. .重復(fù)測量、計(jì)算，求出波長的平均值重復(fù)測量、計(jì)算，求出波長的平均值. .(4)(4)換用不同的濾光片，測量其它色光的波長換用不同的濾光片，測量其它色光的波長. .121naaxxld (1)雙縫到屏的距離雙縫到屏的距離l的測量存在誤差。的測量存在誤差。(2)測條紋間距測條紋間距x帶來的誤差：帶來的誤差：干涉條紋沒有調(diào)整到最清晰的程度。干涉條紋沒有調(diào)整到最清晰的程度。分劃板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒有恰分劃板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒有恰好位于條紋中心。好位

6、于條紋中心。測量多條亮條紋間的距離時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確，此間距測量多條亮條紋間的距離時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確，此間距中的條紋數(shù)未數(shù)清。中的條紋數(shù)未數(shù)清。1實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)調(diào)整光源、單縫、雙縫和光屏、測量頭共軸，單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)調(diào)整光源、單縫、雙縫和光屏、測量頭共軸，單縫和雙縫安裝時(shí)應(yīng)豎直且相互平行，和雙縫安裝時(shí)應(yīng)豎直且相互平行，中心大致位于遮光筒的軸線上中心大致位于遮光筒的軸線上.若不若不共軸或單縫與雙縫不平行則會引起干涉條紋亮度小，不清晰，不便于共軸或單縫與雙縫不平行則會引起干涉條紋亮度小，不清晰，不便于觀察和測量觀察和測量2分劃板上的刻線應(yīng)與干涉條紋的亮分劃板上的刻線應(yīng)與干涉條紋的亮(暗暗)線平行，否則會增大測線平行，否

7、則會增大測量結(jié)果的誤差量結(jié)果的誤差3雙縫、測量頭安裝到遮光筒上時(shí)要裝到底，使各部件的定位雙縫、測量頭安裝到遮光筒上時(shí)要裝到底，使各部件的定位面緊密吻合，否則影響測量結(jié)果面緊密吻合，否則影響測量結(jié)果題型一題型一對實(shí)驗(yàn)原理、步驟、數(shù)據(jù)測量的考查對實(shí)驗(yàn)原理、步驟、數(shù)據(jù)測量的考查例例1現(xiàn)有毛玻璃屏現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫、雙縫B、白光光源、白光光源C、單縫、單縫D和透紅光的和透紅光的濾光片濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在下圖所示的光具座上組裝成雙縫等光學(xué)元件，要把它們放在下圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長干涉裝置，用以測量紅光的波長圖圖3(1)將白光光源將白光光源C放在光具座最左端，

8、依次放置其他光學(xué)元件，由放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、_、A.(2)本實(shí)驗(yàn)的步驟有：本實(shí)驗(yàn)的步驟有：取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；筒軸線把屏照亮；按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；于遮光筒的軸線上；用米尺測量雙縫到屏的距離；用米尺測量雙縫到屏的距離；用測量頭用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量

9、數(shù)條亮紋間的距離測量數(shù)條亮紋間的距離在操作步驟在操作步驟時(shí)還應(yīng)注意時(shí)還應(yīng)注意_和和_(3)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第第1條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖4所示，然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，所示，然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，記下此時(shí)圖乙中手輪上的示條亮紋中心對齊，記下此時(shí)圖乙中手輪上的示數(shù)數(shù)_mm.求得相鄰亮紋的間距求得相鄰亮紋的間距x為為_mm.圖圖4(4)已知雙縫間距已知雙縫間距d為為2.0104 m，測得雙縫到屏的距離，測得雙縫到屏的距離

10、l為為0.700 m，由計(jì)算式，由計(jì)算式_，求得所測紅光波長為，求得所測紅光波長為_nm.解析解析(1)濾光片濾光片E是從白光中選出單色紅光，單縫屏是獲取線是從白光中選出單色紅光，單縫屏是獲取線光源，雙縫屏是獲得相干光源，最后成像在毛玻璃屏所以排列順序光源，雙縫屏是獲得相干光源，最后成像在毛玻璃屏所以排列順序?yàn)椋簽椋篊、E、D、B、A.(2)在操作步驟在操作步驟時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)有：放置單縫、雙縫時(shí)，必須使時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)有：放置單縫、雙縫時(shí)，必須使縫平行；單縫、雙縫間距離大約為縫平行；單縫、雙縫間距離大約為510 cm；要保證光源、濾光片、；要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和光屏的中心在同一軸線上單

11、縫、雙縫和光屏的中心在同一軸線上(3)螺旋測微器的讀數(shù)應(yīng)該：先讀整數(shù)刻度，然后看半刻度是否露螺旋測微器的讀數(shù)應(yīng)該：先讀整數(shù)刻度，然后看半刻度是否露出，最后看可動刻度，圖乙讀數(shù)為出，最后看可動刻度，圖乙讀數(shù)為13.870 mm，圖甲讀數(shù)為，圖甲讀數(shù)為2.320 mm，所以相鄰條紋間距所以相鄰條紋間距題后反思題后反思雙縫干涉是光具有波動性的有力的實(shí)驗(yàn)證據(jù)通過對干涉圖樣的雙縫干涉是光具有波動性的有力的實(shí)驗(yàn)證據(jù)通過對干涉圖樣的觀察、測量與有關(guān)計(jì)算分析，讓學(xué)生建立牢固的波的形象的概念觀察、測量與有關(guān)計(jì)算分析，讓學(xué)生建立牢固的波的形象的概念變式變式11(2009北京高考北京高考)在在用雙縫干涉測光的波長用

12、雙縫干涉測光的波長實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀按要求安裝在光具座上將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀按要求安裝在光具座上(如圖如圖5)，并選用縫間距，并選用縫間距d0.20 mm的雙縫屏從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離的雙縫屏從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離L700 mm.然后，接通電源使光源正常工作然后，接通電源使光源正常工作圖圖5圖圖6圖圖7已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度某同學(xué)分度某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第一次映入眼簾的干涉條紋如圖調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第一次映入眼簾的干涉條紋如圖6(a)所示，圖所示，

13、圖6(a)中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號，此時(shí)圖中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號，此時(shí)圖6(b)中游中游標(biāo)尺上的讀數(shù)標(biāo)尺上的讀數(shù)x11.16 mm；接著再轉(zhuǎn)動手輪，映入眼簾的干涉條紋如；接著再轉(zhuǎn)動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖圖7(a)所示，此時(shí)圖所示，此時(shí)圖7(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x2_mm；利用上述測量結(jié)果，經(jīng)計(jì)算可得兩個(gè)相鄰明紋利用上述測量結(jié)果，經(jīng)計(jì)算可得兩個(gè)相鄰明紋(或暗紋或暗紋)間的距間的距離離x_mm；這種色光的波長；這種色光的波長_nm. 答案：答案：15.022.316.61021先后用兩種不同的單色光，在相同的條件下用同一雙縫干涉先后用兩種不同的單色光，在相同的條

14、件下用同一雙縫干涉裝置做實(shí)驗(yàn)，在屏幕上相鄰的兩條亮紋間距不同，其中間距較大的那裝置做實(shí)驗(yàn)，在屏幕上相鄰的兩條亮紋間距不同，其中間距較大的那種單色光比另一種單色光種單色光比另一種單色光()A在真空中的波長較短在真空中的波長較短B在玻璃中傳播速度較大在玻璃中傳播速度較大C在玻璃中傳播時(shí)，玻璃的折射率較大在玻璃中傳播時(shí)，玻璃的折射率較大D其光子的能量較小其光子的能量較小答案：答案：BD2某同學(xué)按實(shí)驗(yàn)裝置安裝好儀器后，觀察光的干涉現(xiàn)象，獲得某同學(xué)按實(shí)驗(yàn)裝置安裝好儀器后，觀察光的干涉現(xiàn)象，獲得成功，若他在此基礎(chǔ)上對儀器的安裝做如下改動，仍能使實(shí)驗(yàn)成功的成功，若他在此基礎(chǔ)上對儀器的安裝做如下改動，仍能使實(shí)

15、驗(yàn)成功的是是()A將遮光筒內(nèi)的光屏，向靠近雙縫的方向移動少許，其他不動將遮光筒內(nèi)的光屏，向靠近雙縫的方向移動少許，其他不動B將濾光片移至單縫和雙縫之間，其他不動將濾光片移至單縫和雙縫之間，其他不動C將單縫向雙縫移動少許，其他不動將單縫向雙縫移動少許，其他不動D將單縫與雙縫的位置互換，其他不動將單縫與雙縫的位置互換，其他不動答案：答案：ABC3如圖如圖8所示，在所示，在“用雙縫干涉測光的波長用雙縫干涉測光的波長”實(shí)驗(yàn)中，光具座上實(shí)驗(yàn)中，光具座上放置的光學(xué)元件如下圖所示，則放置的光學(xué)元件如下圖所示，則圖圖8(1)以下哪些操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離以下哪些操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮紋

16、之間的距離()A將紅色濾光片改為綠色濾光片將紅色濾光片改為綠色濾光片B增大雙縫之間的距離增大雙縫之間的距離C減小減小和和之間的距離之間的距離D增大增大和和之間的距離之間的距離(2)轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第1條亮紋中心，條亮紋中心，對應(yīng)的讀數(shù)如圖對應(yīng)的讀數(shù)如圖9甲所示為甲所示為x1_mm，繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃，繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第板中心刻線對準(zhǔn)第5條亮紋中心，對應(yīng)的讀數(shù)如圖條亮紋中心，對應(yīng)的讀數(shù)如圖9乙所示為乙所示為x2_mm.圖圖9答案：答案：(1)D(2)2.190(2.1902.193均對均對)7870(7.8697.

17、871均對均對)4在利用雙縫干涉測定光波波長時(shí)，首先調(diào)節(jié)光源、濾光片、在利用雙縫干涉測定光波波長時(shí)，首先調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫和雙縫的中心均位于遮光筒的中心軸線上，并使單縫和雙縫豎直單縫和雙縫的中心均位于遮光筒的中心軸線上，并使單縫和雙縫豎直并且互相平行，當(dāng)屏上出現(xiàn)了干涉圖樣后，用測量頭上的游標(biāo)卡尺去并且互相平行，當(dāng)屏上出現(xiàn)了干涉圖樣后，用測量頭上的游標(biāo)卡尺去測量，轉(zhuǎn)動手輪，移動分劃板使分劃板中心刻線與某條明紋中心對齊測量，轉(zhuǎn)動手輪，移動分劃板使分劃板中心刻線與某條明紋中心對齊時(shí)時(shí)(如圖如圖10A所示所示)將此明紋記為將此明紋記為1，圖圖10然后再轉(zhuǎn)動手輪，分劃板中心刻線向右移動，依次經(jīng)過然后

18、再轉(zhuǎn)動手輪，分劃板中心刻線向右移動，依次經(jīng)過2、3明紋，最終與明紋明紋，最終與明紋6中心對齊，分劃板中心刻線與明紋中心對齊，分劃板中心刻線與明紋1和明紋和明紋6對齊時(shí)對齊時(shí)游標(biāo)卡尺示數(shù)分別如圖中游標(biāo)卡尺示數(shù)分別如圖中B、C所示所示(游標(biāo)卡尺為游標(biāo)卡尺為10分度分度)，則圖，則圖B對應(yīng)對應(yīng)的讀數(shù)為的讀數(shù)為_m，圖，圖C對應(yīng)的讀數(shù)為對應(yīng)的讀數(shù)為_m用刻度尺量得雙用刻度尺量得雙縫到屏的距離為縫到屏的距離為60.00 cm.由雙縫上標(biāo)示獲知雙縫間距為由雙縫上標(biāo)示獲知雙縫間距為0.2 mm，則發(fā)，則發(fā)生干涉的光波波長為生干涉的光波波長為_m.在實(shí)驗(yàn)中，若經(jīng)粗調(diào)后透過測量頭上的目鏡觀察，看不到明暗相在實(shí)驗(yàn)

19、中，若經(jīng)粗調(diào)后透過測量頭上的目鏡觀察，看不到明暗相間的條紋，只看到一片亮區(qū)，造成這種情況的最可能的原因是間的條紋，只看到一片亮區(qū)，造成這種情況的最可能的原因是_.若粗調(diào)后看不到干涉條紋，只看到一片亮區(qū)，則最可能的原因是若粗調(diào)后看不到干涉條紋，只看到一片亮區(qū)，則最可能的原因是單縫與雙縫不平行單縫與雙縫不平行答案：答案：1.941022.841026.00107單縫與雙縫不平行單縫與雙縫不平行5在在“用雙縫干涉測光的波長用雙縫干涉測光的波長”的實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖的實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖11所所示雙縫間的距離示雙縫間的距離d3 mm.圖圖11(1)若測定紅光的波長，應(yīng)選用若測定紅光的波長，應(yīng)選用_色的濾光片

20、實(shí)驗(yàn)時(shí)需要色的濾光片實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測定的物理量有：測定的物理量有：_和和_(2)若測得雙縫與屏之間距離為若測得雙縫與屏之間距離為0.70 m，通過測量頭，通過測量頭(與螺旋測微器與螺旋測微器原理相似，手輪轉(zhuǎn)動一周，分劃板前進(jìn)或后退原理相似，手輪轉(zhuǎn)動一周，分劃板前進(jìn)或后退0.500 mm)觀察到第觀察到第1條條亮紋的位置如圖亮紋的位置如圖12(a)所示，觀察第所示，觀察第5條亮紋的位置如圖條亮紋的位置如圖12(b)所示則所示則可求出紅光的波長可求出紅光的波長_ m(保留一位有效數(shù)字保留一位有效數(shù)字)圖圖12答案：答案：(1)紅雙縫到屏的距離紅雙縫到屏的距離Ln條亮條亮(或暗或暗)紋間距離紋間距離a(

21、2)71071.1.用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到彩色用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到彩色的干涉條紋，下列正確的說法是：的干涉條紋，下列正確的說法是：（ ）A A、干涉圖樣的中央亮紋是白色的；、干涉圖樣的中央亮紋是白色的；B B、在靠近中央亮紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的是紅、在靠近中央亮紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的是紅色條紋；色條紋；C C、在靠近中央亮紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的是紫、在靠近中央亮紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的是紫色條紋；色條紋；D D、在靠近中央亮紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的彩色、在靠近中央亮紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的彩色條紋的顏色與雙縫間距離有關(guān)條紋的顏色與雙縫間距離有關(guān)AC練習(xí)練習(xí):6.用綠光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在光屏上呈現(xiàn)出綠、用綠光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)

22、，在光屏上呈現(xiàn)出綠、暗相間的條紋，相鄰兩條綠條紋間的距離為暗相間的條紋，相鄰兩條綠條紋間的距離為x。下列說法中正確的有下列說法中正確的有( ) A若增大單縫到雙縫間的距離，若增大單縫到雙縫間的距離，x 將增大將增大B若增大雙縫之間的距離，若增大雙縫之間的距離，x將增大將增大C若增大雙縫到光屏之間的距離，若增大雙縫到光屏之間的距離，x將增將增 大大D若減小雙縫的每條縫的寬度，而不改變雙若減小雙縫的每條縫的寬度，而不改變雙 縫間的距離，縫間的距離，x將增大將增大C7.幾位同學(xué)在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，有的用了距幾位同學(xué)在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，有的用了距離為離為0.1mm的雙縫，有的用了距離為的雙縫，有的用了

23、距離為0.2mm的的雙縫；同時(shí)他們還分別用紅、紫兩種不同顏雙縫；同時(shí)他們還分別用紅、紫兩種不同顏色的濾光片遮住光源進(jìn)行了觀察，下圖選自色的濾光片遮住光源進(jìn)行了觀察，下圖選自他們的觀察記錄其中正確地反映了實(shí)驗(yàn)結(jié)他們的觀察記錄其中正確地反映了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是果的是( )ABCDBD典例剖析典例剖析【例例1 1 】 某同學(xué)在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，按圖安裝某同學(xué)在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，按圖安裝 好實(shí)驗(yàn)裝置，在光屏上卻觀察不到干涉圖樣，好實(shí)驗(yàn)裝置，在光屏上卻觀察不到干涉圖樣， 這可能是由于這可能是由于 （ ） A.A.光束的中央軸線與遮光筒的軸線不一致，相光束的中央軸線與遮光筒的軸線不一致，相 差較大差較大 B.B

24、.沒有安裝濾光片沒有安裝濾光片 C.C.單縫與雙縫不平行單縫與雙縫不平行 D.D.光源發(fā)出的光束太強(qiáng)光源發(fā)出的光束太強(qiáng)解析解析 安裝實(shí)驗(yàn)器件時(shí)要注意使光束的中央軸線安裝實(shí)驗(yàn)器件時(shí)要注意使光束的中央軸線與遮光筒的軸線重合，光源與光屏正面相對，濾與遮光筒的軸線重合，光源與光屏正面相對，濾光片、單縫和雙縫要在同一高度，中心位置在遮光片、單縫和雙縫要在同一高度，中心位置在遮光筒軸線上，單縫與雙縫要相互平行光筒軸線上，單縫與雙縫要相互平行, ,還要使光源還要使光源發(fā)出的光束不要太暗，才能使實(shí)驗(yàn)成功發(fā)出的光束不要太暗，才能使實(shí)驗(yàn)成功. .答案答案 ACAC【例例2 2 】 如圖如圖3 3所示是雙縫干涉測光

25、的波長的所示是雙縫干涉測光的波長的實(shí)驗(yàn)設(shè)備示意圖實(shí)驗(yàn)設(shè)備示意圖. . (1) (1)圖中圖中是光源，是光源，是光屏，它們之間的是光屏，它們之間的依次是依次是 、 是是 . . (2) (2)以下哪些操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮紋以下哪些操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離之間的距離 （ ）圖圖3 3A.A.增大增大和和之間的距離之間的距離B.B.增大增大和和之間的距離之間的距離C.C.將紅色濾光片改為綠色濾光片將紅色濾光片改為綠色濾光片D.D.增大雙縫之間的距離增大雙縫之間的距離（3 3）在某次實(shí)驗(yàn)中，已知雙縫到光屏之間的距離）在某次實(shí)驗(yàn)中，已知雙縫到光屏之間的距離是是600 600 mm

26、mm，雙縫之間的距離是，雙縫之間的距離是0.20 0.20 mmmm，單縫到雙，單縫到雙縫之間的距離是縫之間的距離是100 100 mmmm，某同學(xué)在用測量頭測量，某同學(xué)在用測量頭測量時(shí)，先將測量頭目鏡中看到的分劃板中心刻線對時(shí)，先將測量頭目鏡中看到的分劃板中心刻線對準(zhǔn)某條亮紋（記作第準(zhǔn)某條亮紋（記作第1 1條）的中心，這時(shí)手輪上的條）的中心，這時(shí)手輪上的示數(shù)如圖示數(shù)如圖4 4甲所示，然后他轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板甲所示，然后他轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第中心刻線對準(zhǔn)第7 7條亮紋的中心，這時(shí)手輪條亮紋的中心，這時(shí)手輪上的示數(shù)如圖上的示數(shù)如圖4 4乙所示乙所示. .這兩次示數(shù)依次為這兩次示數(shù)

27、依次為 mmmm和和 mmmm，由此可以計(jì)算出這次實(shí)驗(yàn)中所測得的單色光，由此可以計(jì)算出這次實(shí)驗(yàn)中所測得的單色光的波長為的波長為 nmnm. .解析解析 （1 1）在用光的干涉測波長的實(shí)驗(yàn)中，光）在用光的干涉測波長的實(shí)驗(yàn)中，光具座上從左向右依次是光源、濾光片、單縫、雙具座上從左向右依次是光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏和測量頭縫、遮光筒、光屏和測量頭. .圖圖4 4（2 2）由）由 可知，當(dāng)增大雙縫到光屏間的可知，當(dāng)增大雙縫到光屏間的距離距離l l或減小雙縫之間的距離或減小雙縫之間的距離d d或增大光的波長或增大光的波長時(shí)，光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離將增大時(shí)，光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離

28、將增大. .故選故選項(xiàng)項(xiàng)B B正確正確. .（3 3）亮條紋在讀數(shù)時(shí)由螺旋測微器原理知圖甲讀）亮條紋在讀數(shù)時(shí)由螺旋測微器原理知圖甲讀數(shù)為數(shù)為0.641 0.641 mmmm，圖乙讀數(shù)為，圖乙讀數(shù)為10.293 10.293 mmmm. .由由答案答案 （1 1）濾光片單縫雙縫（）濾光片單縫雙縫（2 2）B B（3 3）0.641 10.293 5360.641 10.293 536 dlx .nm536m1036. 5m107608. 16 . 0102mm7608. 11734xldnax 得【例例3 3 】 在利用雙縫干涉測定光波波長時(shí)，首先在利用雙縫干涉測定光波波長時(shí)，首先 調(diào)節(jié)光源、濾

29、光片、單縫和雙縫的中心均位于調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫和雙縫的中心均位于 遮光筒的中心軸線上，并使單縫和雙縫豎直并遮光筒的中心軸線上，并使單縫和雙縫豎直并 且互相平行，當(dāng)屏上出現(xiàn)了干涉圖樣后，用測且互相平行，當(dāng)屏上出現(xiàn)了干涉圖樣后，用測 量頭上的游標(biāo)卡尺去測量，轉(zhuǎn)動手輪，移動分量頭上的游標(biāo)卡尺去測量，轉(zhuǎn)動手輪，移動分 劃板使分劃中心刻線與某條明紋中心齊時(shí)（如劃板使分劃中心刻線與某條明紋中心齊時(shí)（如 圖實(shí)圖實(shí)4A4A所示）將此明紋記為所示）將此明紋記為1 1，然后再轉(zhuǎn)動手，然后再轉(zhuǎn)動手 輪，分劃板中心刻線向右移動，依次經(jīng)過輪，分劃板中心刻線向右移動，依次經(jīng)過2 2、 33明紋，最終與明紋明紋，最終與

30、明紋6 6中心對齊，分劃板中中心對齊，分劃板中 心刻線與明紋心刻線與明紋1 1和明紋和明紋6 6對齊時(shí)游標(biāo)卡尺示數(shù)分對齊時(shí)游標(biāo)卡尺示數(shù)分別如圖別如圖5 5中中B B、C C所示（游標(biāo)卡尺為所示（游標(biāo)卡尺為1010分度），則圖分度），則圖B B對應(yīng)的讀數(shù)為對應(yīng)的讀數(shù)為 m m，圖，圖C C對應(yīng)的讀數(shù)為對應(yīng)的讀數(shù)為 m m. .用刻度尺量得雙縫到屏的距離為用刻度尺量得雙縫到屏的距離為60.00 60.00 cmcm，由雙，由雙縫上標(biāo)示獲知雙縫間距為縫上標(biāo)示獲知雙縫間距為0.2 0.2 mmmm，則發(fā)生干涉的，則發(fā)生干涉的光波波長為光波波長為 m m. .在實(shí)驗(yàn)中，若經(jīng)粗調(diào)后透過測量頭上的目鏡觀在實(shí)

31、驗(yàn)中，若經(jīng)粗調(diào)后透過測量頭上的目鏡觀圖圖5 5察，看不到明暗相間的條紋，只看到一片亮區(qū)，察，看不到明暗相間的條紋，只看到一片亮區(qū)，造成這種情況的最可能的原因是造成這種情況的最可能的原因是 . .解析解析 圖圖B B對應(yīng)讀數(shù)為對應(yīng)讀數(shù)為1.941.941010-2-2 m m圖圖C C對應(yīng)讀數(shù)為對應(yīng)讀數(shù)為2.842.841010-2-2 m m根據(jù)公式根據(jù)公式 =6.00=6.001010-7-7 m m若粗調(diào)后看不到干涉條紋，只看到一片亮區(qū)，則若粗調(diào)后看不到干涉條紋，只看到一片亮區(qū)，則最可能的原因是單縫與雙縫不平行最可能的原因是單縫與雙縫不平行. .答案答案 1.941.941010-2 -2

32、 2.842.841010-2 -2 6.006.001010-7-7單縫與雙縫不平行單縫與雙縫不平行 dlx m1000.6051)1094. 11084. 2(102 . 02223lxd素能提升素能提升1.1.如圖如圖6 6所示，在所示，在“用雙縫干涉測光的波長用雙縫干涉測光的波長”實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中，光具座上放置的光學(xué)元件依次為中，光具座上放置的光學(xué)元件依次為光源、光源、 、 、 、遮光筒、遮光筒、光屏光屏. .對于某種單色光，為增加相鄰亮紋（暗紋）間對于某種單色光，為增加相鄰亮紋（暗紋）間的距離，可采取的距離，可采取 或或 的方法的方法. .圖圖6 6解析解析 做該實(shí)驗(yàn)時(shí)用單色光，應(yīng)特別注意

33、，做該實(shí)驗(yàn)時(shí)用單色光，應(yīng)特別注意，是是濾光片，其他依次是單縫屏、雙縫屏、遮光筒和濾光片，其他依次是單縫屏、雙縫屏、遮光筒和毛玻璃屏毛玻璃屏. .由條紋間距公式由條紋間距公式 可知，要增大可知，要增大相鄰條紋間距，應(yīng)該增大雙縫屏到光屏的距離或相鄰條紋間距，應(yīng)該增大雙縫屏到光屏的距離或者減小兩縫間距離者減小兩縫間距離. .答案答案 波光片波光片 單縫屏單縫屏 雙縫屏雙縫屏 增大雙縫增大雙縫屏到光屏的距離屏到光屏的距離 減小雙縫屏兩縫距離減小雙縫屏兩縫距離 dlx 2.2.現(xiàn)有毛玻璃屏現(xiàn)有毛玻璃屏A A、雙縫、雙縫B B、白光光源、白光光源C C、單縫、單縫D D和和透紅光的濾光片透紅光的濾光片E

34、E等光學(xué)元件，要把它們放在圖等光學(xué)元件，要把它們放在圖7 7所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長量紅光的波長. . （1 1）將白光光源）將白光光源C C放在光具座最左端，依次放置放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為字母排列順序應(yīng)為C C、 、A A. .圖圖7 7（2 2）本實(shí)驗(yàn)的步驟有：）本實(shí)驗(yàn)的步驟有：取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；按合理順

35、序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；各元件的中心位于遮光筒的軸線上；用米尺測量雙縫到屏的距離；用米尺測量雙縫到屏的距離；用測量頭（其讀數(shù)方法同螺旋測微器）測量數(shù)用測量頭（其讀數(shù)方法同螺旋測微器）測量數(shù)條亮紋間的距離條亮紋間的距離. . 在操作步驟在操作步驟時(shí)還應(yīng)注意時(shí)還應(yīng)注意 和和 . .（3 3）將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對）將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第齊，將該亮紋定為第1 1條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖如圖8 8甲所示甲所示. .然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板然

36、后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第中心刻線與第6 6條亮紋中心對齊，記下此時(shí)圖條亮紋中心對齊，記下此時(shí)圖8 8乙乙中手輪上的示數(shù)中手輪上的示數(shù) mmmm，求得相鄰亮紋的間距，求得相鄰亮紋的間距x x為為 mmmm. .圖圖8 8（4 4）已知雙縫間距）已知雙縫間距d d為為2.02.01010-4-4 m m, ,測得雙縫到屏測得雙縫到屏的距離的距離l l為為0.700 0.700 m m，由計(jì)算式，由計(jì)算式= = , ,求得所求得所測紅光波長為測紅光波長為 nmnm. .解析解析 （1 1）濾光片）濾光片E E是從白光中選出單色紅光，是從白光中選出單色紅光，單縫屏是獲取線光源，雙縫屏是

37、獲得相干光源，單縫屏是獲取線光源，雙縫屏是獲得相干光源，最后成像在毛玻璃屏最后成像在毛玻璃屏. .所以排列順序?yàn)椋核耘帕许樞驗(yàn)椋篊 C、E E、D D、B B、A A. .（2 2）在操作步驟）在操作步驟時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)有：放置單縫、時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)有：放置單縫、雙縫時(shí)，必須使縫平行；單縫、雙縫間距離大約雙縫時(shí)，必須使縫平行；單縫、雙縫間距離大約為為5 510 10 cmcm；要保證光源、濾光片、單縫、雙縫；要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和光屏的中心在同一軸線上和光屏的中心在同一軸線上. .（3 3）螺旋測微器的讀數(shù)：應(yīng)該先讀整數(shù)刻度，然）螺旋測微器的讀數(shù)：應(yīng)該先讀整數(shù)刻度，然后看半刻度是否露出

38、，最后看可動刻度，圖乙讀后看半刻度是否露出，最后看可動刻度，圖乙讀數(shù)為數(shù)為13.870 13.870 mmmm，圖甲讀數(shù)為，圖甲讀數(shù)為2.320 2.320 mmmm，所以，所以相鄰條紋間距相鄰條紋間距（4 4）由條紋間距離公式）由條紋間距離公式 得：得：代入數(shù)值得：代入數(shù)值得：=6.6=6.61010-7-7 m m=6.6=6.610102 2 nmnm. .答案答案 （1 1）E E、D D、B B (2)(2)放置單縫、雙縫時(shí)，必須使縫平行放置單縫、雙縫時(shí)，必須使縫平行單縫、雙縫間距離大約為單縫、雙縫間距離大約為5 510 10 cmcm(3)13(3)138708702 231031

39、0(4)(4)6 66 610102 2lxd.mm310. 2mm5320. 2870.13x dlx ,lxd 3.3.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測定激光的波長的實(shí)驗(yàn)裝置，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測定激光的波長的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖如圖9 9甲所示，激光器發(fā)出的一束直徑很小的紅甲所示，激光器發(fā)出的一束直徑很小的紅色激光進(jìn)入一個(gè)一端裝雙縫、另一端裝有感光色激光進(jìn)入一個(gè)一端裝雙縫、另一端裝有感光片的遮光筒，感光片的位置上出現(xiàn)一排等距的片的遮光筒，感光片的位置上出現(xiàn)一排等距的亮點(diǎn)，圖乙中的黑點(diǎn)代表亮點(diǎn)的中心位置亮點(diǎn)，圖乙中的黑點(diǎn)代表亮點(diǎn)的中心位置. .圖圖9 9（1 1）通過量出相鄰光點(diǎn)的距離可算出激光的波長）通過量出

40、相鄰光點(diǎn)的距離可算出激光的波長. .據(jù)資料介紹：若雙縫的縫間距離為據(jù)資料介紹：若雙縫的縫間距離為d d，雙縫到感光，雙縫到感光片的距離為片的距離為L L，感光片上相鄰兩光點(diǎn)間的距離為，感光片上相鄰兩光點(diǎn)間的距離為b b，則光的波長，則光的波長該同學(xué)測得該同學(xué)測得L L=1.000 0 =1.000 0 m m，縫間距，縫間距d d=0.220 =0.220 mmmm，用，用帶十分度游標(biāo)的卡尺測感光片上的點(diǎn)的距離帶十分度游標(biāo)的卡尺測感光片上的點(diǎn)的距離時(shí)，尺與點(diǎn)的中心位置如圖乙所示時(shí)，尺與點(diǎn)的中心位置如圖乙所示. .圖乙中第圖乙中第1 1個(gè)到第個(gè)到第4 4個(gè)光點(diǎn)的距離是個(gè)光點(diǎn)的距離是 mmmm.

41、.實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)中激光的波長激光的波長= = m m. .（保留兩位有效數(shù)字）（保留兩位有效數(shù)字）（2 2）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)將紅激光換成藍(lán)激光，屏上相鄰）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)將紅激光換成藍(lán)激光，屏上相鄰兩光點(diǎn)間的距離將兩光點(diǎn)間的距離將 . .Ldb 解析解析 （2 2）將紅激光換成藍(lán)激光，）將紅激光換成藍(lán)激光，減小，由減小，由 b b將減小將減小. .答案答案 （1 1）8.5 6.28.5 6.21010-7 -7 （2 2）減?。p小,Ldb m102 . 6m1310)05 . 8(10220. 03)(mm5 . 8,3mm5 . 80) 1 (73314141441LxxdLdbxxxxbxx 故則4.

42、4.利用圖利用圖1010中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時(shí)中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時(shí), ,有下面幾有下面幾種說法種說法: : A. A.將屏移近雙縫將屏移近雙縫, ,干涉條紋間距變窄干涉條紋間距變窄 B.B.將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的, ,干涉條紋間距干涉條紋間距 變寬變寬 C.C.將單縫向雙縫移動一小段距離后將單縫向雙縫移動一小段距離后, ,干涉條紋間干涉條紋間 距變寬距變寬 D.D.換一個(gè)兩縫之間距離較大的雙縫換一個(gè)兩縫之間距離較大的雙縫, ,干涉條紋間干涉條紋間 距變窄距變窄 E.E.去掉濾光片后去掉濾光片后, ,干涉現(xiàn)象消失干涉現(xiàn)象消失圖圖1010其中正確的是其中正確的是

43、 . .解析解析 由條紋間距公式由條紋間距公式 d d指雙縫間距指雙縫間距離離, ,l l是雙縫到屏的距離是雙縫到屏的距離, ,可知可知:A:A項(xiàng)中項(xiàng)中l(wèi) l減小減小,x x變變小小;B;B項(xiàng)中項(xiàng)中變大變大,x x變大變大;D;D項(xiàng)中項(xiàng)中d d變大變大,x x變小變小. .故故A A、B B、D D正確正確. .答案答案 ABDABD, dlx 5.5.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測定激光波長的實(shí)驗(yàn)裝置如某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測定激光波長的實(shí)驗(yàn)裝置如圖圖1111所示，激光器發(fā)出一束直徑很小的紅色激所示，激光器發(fā)出一束直徑很小的紅色激光進(jìn)入一個(gè)一端裝有雙縫、另一端裝有感光片光進(jìn)入一個(gè)一端裝有雙縫、另一端裝有感光片

44、的遮光筒，感光片的位置上出現(xiàn)一排等距的亮的遮光筒，感光片的位置上出現(xiàn)一排等距的亮線線. .圖圖1111（1 1）這個(gè)現(xiàn)象說明激光具有）這個(gè)現(xiàn)象說明激光具有 性性. .（2 2）某同學(xué)在做）某同學(xué)在做“用雙縫干涉測光的波長用雙縫干涉測光的波長”實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)，第一次分劃板中心刻度線對齊時(shí)，第一次分劃板中心刻度線對齊A A條紋中心時(shí)如條紋中心時(shí)如圖圖1212甲所示，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丙所示；第二甲所示，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丙所示；第二次分劃板中心刻度線對齊次分劃板中心刻度線對齊B B條紋中心線時(shí)如圖乙所條紋中心線時(shí)如圖乙所示，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖丁所示示，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖丁所示. .已知雙縫間距為已知雙

45、縫間距為0.5 0.5 mmmm，從雙縫到屏的距離為，從雙縫到屏的距離為1 1 m m，則圖丙中游標(biāo)，則圖丙中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為卡尺的示數(shù)為 mmmm. .圖丁中游標(biāo)尺的示數(shù)為圖丁中游標(biāo)尺的示數(shù)為 mmmm. .實(shí)驗(yàn)時(shí)測量多條干涉條紋寬度的目的實(shí)驗(yàn)時(shí)測量多條干涉條紋寬度的目的是是 , ,所測光波的波長為所測光波的波長為 m m.(.(保留兩位保留兩位有效數(shù)字有效數(shù)字) )解析解析 （1 1）此現(xiàn)象說明激光具有相干性）此現(xiàn)象說明激光具有相干性. .（2 2）丙讀數(shù)）丙讀數(shù)11.4 11.4 mmmm, ,丁讀數(shù)丁讀數(shù)16.7 16.7 mmmm實(shí)驗(yàn)時(shí)測量多條干涉條紋寬度目的是減小測量的實(shí)驗(yàn)時(shí)測量多條干涉條紋寬度目的是減小測量的偶然誤差偶然