第5節(jié)用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)定光的波長(zhǎng)（課件）高二物理（粵教版2019選擇性）

第5節(jié)

用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)定光的波長(zhǎng)第四章

光及其應(yīng)用粵教版選擇性必修一課堂引入壹課堂練習(xí)叁課堂總結(jié)肆目錄知識(shí)講解貳課堂引入第一部分壹一、課堂引入

【思考】如何利用樣式雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)呢？知識(shí)講解第二部分貳用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)定光的波長(zhǎng)一、用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)定光的波長(zhǎng)（1）觀察光的雙縫干涉圖樣；（2）掌握公式

測(cè)定光波長(zhǎng)的方法；（3）掌握利用測(cè)量頭測(cè)量條紋間的距離。1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.實(shí)驗(yàn)原理

一、用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)定光的波長(zhǎng)3.實(shí)驗(yàn)器材

雙縫干涉儀，即光具座、光源、濾光片、透鏡、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測(cè)量頭，另外，還有學(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺等。4.實(shí)驗(yàn)步驟（1）將光源、透鏡、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖所示。（2）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。（4）安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫與單縫的縫平行，兩者間距5～10cm，這時(shí)可觀察白光的干涉條紋。一、用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)定光的波長(zhǎng)（5）在單縫和光源間放上紅色濾光片，觀察紅光的干涉條紋。4.數(shù)據(jù)處理（1）安裝測(cè)量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋。一、用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)定光的波長(zhǎng)

第1條第7條15205100202515第1條時(shí)讀數(shù)第7條時(shí)讀數(shù)1520510030354045螺旋測(cè)微器的讀數(shù)

一、用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)定光的波長(zhǎng)紅光的條紋間距最大，紫光的最小。①紅光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，紫光的波長(zhǎng)最短②波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越小，波長(zhǎng)越短，頻率越大③光的顏色由頻率決定實(shí)驗(yàn)結(jié)果（1）測(cè)雙縫到屏的距離L帶來的誤差，可通過選用mm刻度尺，進(jìn)行多次測(cè)量求平均值的辦法減小誤差．（2）通過測(cè)量多條亮條紋間的距離來減小測(cè)量誤差．（3）測(cè)條紋間距Δx帶來的誤差．①干涉條紋沒有調(diào)到最清晰的程度．②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．③測(cè)量多條亮條紋間距離時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確．一、用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)定光的波長(zhǎng)5.誤差分析一、用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)定光的波長(zhǎng)【實(shí)驗(yàn)視頻】用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)定光的波長(zhǎng)

B用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)定光的波長(zhǎng)【典例2】用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，已知單縫與雙縫的距離L1＝60mm，雙縫與屏的距離L2＝700mm，單縫寬d1＝0.10mm，雙縫間距d2＝0.25mm。用測(cè)量頭來測(cè)量光屏上干涉明條紋中心的距離。測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板左右移動(dòng)，讓分劃板的中心刻度對(duì)準(zhǔn)屏上亮紋的中心(如圖2所示)，記下此時(shí)手輪的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)另一條亮紋的中心，記下此時(shí)手輪上的刻度。(1)分劃板的中心刻線分別對(duì)準(zhǔn)第1條和第4條亮紋的中心時(shí)，手輪上的讀數(shù)如圖3所示，則對(duì)準(zhǔn)第1條時(shí)讀數(shù)x1＝______mm，對(duì)準(zhǔn)第4條時(shí)讀數(shù)x2＝______mm，相鄰兩條亮紋間的距離Δx＝______mm。(2)計(jì)算波長(zhǎng)的公式λ＝________；求得的波長(zhǎng)值是________nm。

676課堂練習(xí)第叁部分叁三、課堂練習(xí)1.某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到如圖甲所示的條紋，僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后，觀察到的條紋如圖乙所示。它改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是()

B三、課堂練習(xí)2.同學(xué)們利用圖示裝置測(cè)量某種單色光的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源使白熾燈正常發(fā)光，調(diào)整儀器從目鏡中可以觀察到干涉條紋。(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，下列操作可行的是________。

(2)若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為L(zhǎng)，測(cè)得第1條亮紋中央到第n條亮紋中央間的距離為x，則單色光的波長(zhǎng)λ＝________。(3)若只將濾光片去掉，下列說法正確的是________。A.屏上出現(xiàn)彩色干涉條紋，中央是白色亮紋B.屏上出現(xiàn)彩色干涉條紋，中央是紅色亮紋D

A三、課堂練習(xí)3.利用雙縫干涉測(cè)定光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距為d＝0.4mm，雙縫到光屏間的距離L＝0.5m，用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋，分劃板在圖中A、B位置時(shí)游標(biāo)卡尺(10分度)讀數(shù)如圖所示，則：(1)分劃板在圖中A、B位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)分別為xA＝________mm，xB＝________mm，相鄰兩條紋間距Δx＝________mm；(2)波長(zhǎng)的表達(dá)式λ＝________(用Δx、L、d表示)，該單色光的波長(zhǎng)為λ＝________m。