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课件网) 《选择性必修第一册》 第四章 光 4.4 实验: 用双缝干涉测量光的波长 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.能设计实验方案并正确操作实验器材，得到明显的干涉条纹。 3.对测量数据进行整理，得到波长的测量值。 目录 01 02 物理量的测量 实验思路 03 04 实验方案 数据分析 环节一：课堂引入 同学们，你见过最精密的尺子是什么？可能是千分尺，千分尺的精确度可以达到10-5m,你知道，可光的波长比这个还有小的很多，光的波长是怎样被测量出来的，你能根据之前学习过的知识设计实验方案吗？ 环节二：实验思路 由双缝干涉亮（暗）纹间距的公式 由公式 可知，在双缝干涉实验中，d是双缝间距，是已知的；l是双缝到屏的距离，可以测出，那么，只要测出相邻两明条纹(或相邻两暗条纹)中心间距Δx，即可由公式 计算出入射光波长的大小。 环节三：物理量的测量 （一）实验器材 双缝干涉仪(由光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头组成)、学生电源、导线、刻度尺． 光源 滤光片 双缝 遮光筒 毛玻璃 单缝 测量头 （二）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。 （二）物理量的测量 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 。 Δx Δx Δx Δx Δx Δx 红光 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 第7条 （二）物理量的测量 小试牛刀 例题.用不同颜色的单色光做双缝干涉实验，在相同实验条件下得到蓝光和红光的干涉条纹，下列说法正确的是（ ） A．题中所说的相同实验条件是指双缝间的距离d以及单缝到屏的距离L一定 B．红光和蓝光的干涉条纹间距不相同，红光的干涉条纹间距小 C．若用白光做该实验时，光屏的中央为彩色条纹，两边是白色条纹 D．单色光的双缝干涉原理，可认为是从缝隙通过的光波在屏上叠加形成的 D （一）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。 双缝干涉 d l x1 x2 a λ d1= l1 l1 l2 d2= l1 l1 l2 环节四：数据分析 （二）误差分析 哪些因素会导致实验有误差？ 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． 3．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． （一）实验方案 请根据上述分析设计实验方案，并与其他同学交流？ 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，如图所示： 滤光片 环节五：实验方案 （一）实验方案 2.取下双缝，打开光源，调节光源高度，使它发出的光沿遮光筒轴线照亮屏(中心在同一高度); 3.装好单缝和双缝(缝沿竖直方向)，调节透镜，使灯丝的像成在单缝上，调节单、双缝，使缝平行，这时在屏上会看到白光的干涉图样； 4.在单缝和光源间放上红色滤光片，观察红光干涉图样； 5. ... ...
