第四章 第五节　实验用双缝干涉测量光的波长（课件 学案 练习，共3份）教科版（2019）选择性必修第一册

(课件网) 第五节　实验：用双缝干涉测量光的波长 第四章 光及其应用 1.掌握用双缝干涉测量光的波长的原理和方法。 2.观察不同单色光的双缝干涉图样。 3.掌握螺旋测微器的读数方法。 4.会用公式Δx＝λ进行数据处理求光的波长。 学习目标 目 录 CONTENTS 实验基础梳理 01 精典探究分析 02 实验能力自测 03 一、实验目的 二、实验原理 2.干涉图样的获得：光源发出的光经滤光片成为_____光，单色光通过单缝后相当于线光源，经双缝后产生_____的干涉图样，通过屏可以观察到_____的干涉条纹，如果用白光通过双缝可以观察到_____条纹。 单色 稳定 明暗相间 彩色 4.Δx的测量：相邻两条亮条纹间的距离Δx用_____测出。 (1)测量头的构成：_____、目镜、手轮等。 (2)使用： ①使分划板的中心刻线与某一条亮条纹的中心对齐(如图)，记下此时手轮上的读数x1。 测量头 分划板 ②转动测量头，使分划板中心刻线与第n条亮条纹的中心对齐，再次记下手轮上的读数xn。 三、实验器材 双缝干涉仪，即光具座、光源、透镜、_____、单缝、双缝、遮光管、毛玻璃屏、测量头，另外还有学生电源，导线、刻度尺。 滤光片 四、实验步骤 1.将光源、透镜、遮光管、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图所示 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.安装双缝和单缝，中心大致位于遮光管的轴线上，使双缝与单缝的缝平行，两者间距5～10 cm，这时可观察到白光的干涉条纹。 5.在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。 6.测量双缝到屏的距离l和相邻两条亮条纹间的距离Δx。 7.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。 五、注意事项 1.双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，不要随便拆解遮光管、测量头等元件。 2.滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸轻轻擦去。 3.安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光管的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直，间距大约5～10 cm。 4. 调节的基本依据：照在像屏上的光很弱主要是由于灯丝与单缝、双缝、遮光管不共轴线所致；干涉条纹不清晰的主要原因一般是单缝与双缝不平行。 5.测量头在使用时应使中心刻线对应着亮(暗)条纹的中心。 6.光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行靠近。 【思考】 观察如图所示实验装置，思考下列问题。 (1)双缝干涉相邻亮条纹的间距和光的波长有怎样的关系？ (2)测量波长需要知道哪些量？可用什么器材测量？ (3)怎样增大(或减小)亮条纹的宽度？ 精典探究分析 2 探究二　数据处理与误差分析 探究一　实验原理与操作 探究一　实验原理与操作 例1 现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置，用以测量红光的波长。 (1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左到右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_____、_____、_____、A。 (2)本实验的步骤有： ①取下遮光管左侧的元件，调节光源高度，使光束能沿遮光管的轴线把屏照亮； ②按合理的顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光管的轴线上； ③用刻度尺测量双缝到屏的距离； ④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹间的距离。 在操作步骤②时还应注意_____ 和 _____。 答案　(1)E　D　B　(2)放置单缝、双缝时，必须使缝平行　单缝、双缝间的距离要适当 解析　(1)滤光片E可以从白光中选出单色红光，单缝D是获取线光源，双缝B是获得相干光源，最后成像在毛玻璃屏A上，所以表示各光学元件的字母排列顺序为C、E、D、B、A ... ...