4.5实验：用双缝干涉测量光的波长课件（共18张PPT） 高二上学期物理教科版（2019）选择性必修第一册

(课件网) 4.5 实验：用双缝干涉测量光的波长 一、实验目的 1．观察单色光的双缝干涉图样． 2．掌握用公式Δx＝λ测量光的波长的方法． 3．会用测量头测量条纹间距离． 二、实验原理 1．实验思路 由公式Δx＝λ可知，波长λ＝Δx(d已知)，只要测出双缝到屏的距离l，相邻两明条纹(或相邻两暗条纹)中心间距Δx，即可计算出入射光波长． 2．测量原理 (1)l的测量：双缝到屏的距离l可以用刻度尺测出． (2)Δx的测定 如图甲所示，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，测量时，应使分划板中心刻线与亮条纹的中心对齐(如图乙所示)，记下手轮上的读数．然后转动测量头，使分划板中心刻线与另一相邻亮条纹的中心对齐，再次记下手轮上的读数．两次读数之差表示这两条亮条纹间的距离Δx.为减小误差，应用同样的方法测出n条亮条纹间的距离a，再求出相邻两条亮条纹间的距离Δx＝. 1.产生稳定的干涉条纹的条件：两光频率相同。 2.（1）半波长的偶数倍时出现亮条纹； （2）半波长的奇数倍时出现暗条纹。 S1 S2 P1 P 4.单色光干涉条纹的特点是等间距的，明暗相间的。 3.同样条件的双缝实验，用不同的色光得到的相邻亮（暗）条纹间的宽度不等。 实验原理式 光源 滤光片 双缝 遮光筒 毛玻璃 目镜 单缝 透镜 双缝干涉实验装置示意图 一、实验装置 二、实验步骤 安装遮光筒与光源，使之在一条直线直线上 在光源前加个凸透镜，以便得到平行光 加上单缝与双缝，使缝平行 调整单缝筒与遮光筒同轴，使屏上得到清晰的干涉条纹 红光 双缝间距0.18 mm 红光 双缝间距0.36 mm 蓝光 双缝间距0.36 mm 三、物理量的测量 的测量 ：双缝到屏的距离可以用刻度尺测出。 三、物理量的测量 ：测量个亮条纹间的距离 则： 三、物理量的测量 的测量 ：双缝到屏的距离可以用刻度尺测出。 ：测量个亮条纹间的距离 则： 用公式求出光的波长： 1. 用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样，双缝之间的距离是0.2mm，用的是绿色滤光片，从目镜中可以看到绿色干涉条纹。 （1）如果把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离如何变化？ （2）把绿色滤色片换成红色，相邻两个亮条纹中心的距离增大了。这说明哪种色光的波长较长？ （3）如果改用间距为0.3mm的双缝，相邻两个亮条纹中心的距离会有什么变化？ 2. 在用双缝干涉测量光的波长的实验中，为什么不直接测Δx，而要通过测n个条纹的间距求出Δx？ 探究点二　实验数据处理 例2在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图甲所示)，并选用双缝间距d＝0.20 mm的双缝屏．从仪器注明的规格可知，光屏与双缝屏间的距离L＝700 mm.然后，接通电源使光源正常工作． (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x1＝1.16 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. 15.02 (2)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx＝_____ mm，这种色光的波长 λ＝_____ nm. 2.31 6.6×102 ... ...