第四章第四节用双缝干涉测量光的波长 课件(共30张PPT) 2024-2025学年人教版高中物理选择性必修第一册

(课件网) 用双缝干涉测量光的波长 选择性必修一第四章第四节 xxx教师 目录 01 学习目标 02 实验演示 03 数据处理与误差分析 04 典例分析与链接高考 学习目标 PART 1 学习目标 1. 会根据干涉条纹的间距和光的波长之间的关系，确定测量光的波长的实验思路。 2. 能设计实验方案正确操作实验器材，得到明显的干涉条纹。 3. 知道两种测量头的操作和读数规则，并获得数据。 4. 对测量数据进行整理，得到波长的测量值。 实验演示 PART 2 用双缝干涉测量光的波长 用双缝干涉测量光的波长 一、实验目的 1.观察白光及单色光的双缝干涉图样 2.掌握用公式Δx=λ测定单色光波长的方法并实践操作。 二、实验思路 如图所示为双缝干涉实验装置示意图。 光源发出的光经滤光片（装在单缝前）成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，我们可以在这个屏上观察到干涉条纹，并由公式 计算出光的波长。 透镜的作用是使射向单缝的光更集中。 用双缝干涉测量光的波长 三、物理量的测量 根据 可知，本实验需要测量的物理量是双缝 到屏的距离 l 和相邻两条亮条纹间的距离 （双缝间的距离 d 已知）。具体操作如下。 l 的测量：双缝到屏的距离 l 可以用刻度尺测出。 的测量：相邻两条亮条纹间的距离 需用测量头测出。测量头通常有两种（如图所示），但都由分划板、目镜、手轮等构成。 用双缝干涉测量光的波长 转动手轮，分划板会左右移动。测量时，应使分划板的中心刻线与条纹的中心对齐（如图所示），记下此时手轮上的读数。然后转动测量头，使分划板中心刻线与另一条纹的中心对齐，再次记下手轮上的读数。两次读数之差表示这两个条纹间的距离 。 分划板中心刻线 为了减小测量误差，可测多个亮条纹间的距离，再求出相邻两个条纹间的距离。例如，可测出 n 个亮条纹间的距离 a，再求出相邻两个亮条纹间的距离 。 第1条亮纹的示数 第n条亮纹的示数 用双缝干涉测量光的波长 四、进行实验 如图，实验前先取下双缝，打开光源，调节光源的高度和角度，使它发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮。然后放好单缝和双缝。注意使单缝与双缝相互平行，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上。 用双缝干涉测量光的波长 做好以上调整后，在单缝与光源之间放上滤光片就可以观察到单色光的双缝干涉图样（如图所示）。 蓝光 双缝间距0.36mm 红光 双缝间距0.36mm 红光 双缝间距0.18mm 测量双缝到屏的距离 l 和相邻两条亮条纹间的距离 。 分别改变滤光片的颜色和双缝的距离，观察干涉条纹的变化，并求出相应的波长。 实验数据处理及误差分析 PART 3 用双缝干涉测量光的波长 五、数据分析 设计表格记录实验数据。d 是已知的，l 和 n 条亮条纹间的距离 a 是直接测量值。 由 可以求出相邻两个亮条纹间的距离 。 最后，根据 算出波长。 用双缝干涉测量光的波长 五、误差分析 实验中的双缝间距d 是器材本身给出的，因此本实验要注意L 和Δx 的测量．光波的波长很小， L 、Δx 的测量对波长的影响很大． （1）L 的测量： L 用毫米刻度尺测量，如果可能，可多次测量求平均值． （2）条纹间距Δx的测定：Δx 利用测量头测量．可利用“累积法”测n 条亮纹间距，再求 ，并且采用多次测量求Δx 平均值的方法进一步减小误差． 用双缝干涉测量光的波长 六、注意事项 1．双缝干涉仪是比较精密的实验仪器，要轻拿轻放，不要随便拆分遮光筒、测量头等元件． 2．安装时，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，并使单缝、双缝 平行且竖直． 3．光源使用线状长丝灯泡，调节时使之与单缝平行且靠近． 4．实验中会出现屏上的光很 ... ...