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课件网) 4.4用双缝干涉测量光的波长 第四章 光 1. 产生稳定的干涉条纹的条件： 。 2. 波程差是半波长的偶数倍时出现 条纹； 波程差是半波长的奇数倍时出现 条纹。 3. 单色光干涉条纹的特点是 ， 的。 4. 相邻条纹间距为 。 知识回顾 两光源频率相同 亮 暗 等间距 明暗相间 d：双缝间距 l：挡板到屏的距离 λ：波长 挡板 屏 可见光的波长范围在780～400nm之间，如何利用双缝干涉进行测量？ 思考 一、实验思路 2. 原理： 1. 得到干涉条纹； 1）双缝到屏的距离 可以用刻度尺测出； 2）双缝的距离 d 可以在实验器材上直接读出； 3）Δx 使用目镜一侧的测量头测出的，读数方法类似于螺旋测微器； 为了减小误差，我们一般测量 个亮条纹间的距离 ，则 。 第1条 第7条 15 20 5 10 0 20 25 15 第1条时读数 第7条时读数 15 20 5 10 0 30 35 40 45 螺旋测微器的读数 二、实验装置 双缝干涉仪（光具座、光源、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头）、刻度尺 滤光片：装在单缝前，使光成为单色光 单缝：作为线光源 双缝：作为两个相干光源 毛玻璃屏：在屏上观察干涉条纹 三、实验步骤 1. 将光源、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上； 2. 接好光源，打开开关，使灯丝正常发光； 3. 调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏； 4. 安装双缝，使双缝与单缝的缝平行； 5. 在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹； 四、数据处理 1. 调节测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹； 2.使分划板中心刻线与左端某条(记为第1条)亮纹中心对齐，记下此时测量头刻度x1，将测量头朝右端移动，记下第 n 条亮纹中心位置x2；则第1条亮纹与第 n 条亮纹中心间距为a=x2-x1，则相邻亮纹间距为： 3. 测出l、d、 Δx ； 4. 代入公式 ，得到所测波长。 五、常见问题及注意事项 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Δx. 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． 常见问题 1）看不到图样或图样较暗； 2）干涉条纹是斜的； 3）条纹不清晰。 原因：双缝不是竖直放置的。 原因：单缝、双缝的放置方向不平行。 原因：光源、透镜、遮光筒不共轴。 注意事项 六、误差分析 1．(1)测双缝到屏的距离L带来的误差，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Δx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． 【典例1】在用双缝干涉测量光的波长实验中(实验装置如图): (1)下列说法错误的是 。(填选项前的字母) A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝 B.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐 C.为了减少测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距 (2)测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图,其示数为 mm。 答案 (1)A (2)1.970 【典例2】例题3.在用双缝干涉测量光的波长实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图甲所示),并选用缝间距d=0.20 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 ... ...
