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课件网) 教 学 课 件 4.4用双缝干涉测量光的波长 第四章 光 实验目的 实验原理 实验器材 实验步骤 01 02 03 04 目录 CONTENTS 注意事项 05 误差分析 06 实验目的 PART 1 温故而知新 两波源的频率相同； 两列波振动方向相同； 相位差恒定； S1 S2 P1 P 明暗条件 n=0、1、2、3…… 明纹： 暗纹： n=0、1、2、3…… ② 条纹间距： ③ ①产生干涉的条件： （1）观察白光及单色光的双缝干涉图样 （2）用双缝干涉图样测定单色光的波长 双缝 屏幕 一、实验目的 实验原理 PART 2 相邻明（暗）条纹间距公式: 二、实验原理 实验器材 PART 3 滤光片 测量头 光具座、光源、 凸透镜（产生平行光） 滤光片（生成单色光） 单缝（生成单一频率的线光源） 双缝（产生两相干光源） 遮光筒（防外界光干扰） 毛玻璃屏（接收干涉图样） 测量头（测条纹间距Δx） 学生电源、导线、 刻度尺（测屏间距L）． 三、实验器材 拨杆 拨杆（通过拨动单缝来调整其与双缝的平行度） 光源 滤光片 双缝 遮光筒 毛玻璃 目镜 单缝 透镜 透镜作用：将点光源变成平行光 实验步骤 PART 4 1. 如图，把长约1m的遮光筒水平放在光具座上，筒的一端装有双缝，另一端装有毛玻璃屏； 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，使灯泡在透镜的焦点上，灯泡发的光经透镜后变成平行光(光更集中)照在单缝上，作为线光源，调节单、双缝，使缝平行，这时在屏上会看到白光的干涉图样； 光源 滤光片 单缝 双缝 遮光筒 屏 透镜 四、实验步骤 4. 在单缝和光源间放上红色滤光片，观察红光干涉图样； 5. 调节测量头，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(避免返程差)，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： 15 20 5 10 0 20 25 15 第1条时读数 第4条时读数 15 20 5 10 0 30 35 40 45 螺旋测微器的读数 6. 已知双缝间的距离d，测出双缝到屏的距离L，由 ，计算红光的波长。 重点强调：几个物理量的测量 L的测量：双缝到屏的距离L可以用刻度尺测出。 滤光片 L 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。 第1条x1 第7条x2 注意事项 PART 5 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． 五、注意事项 误差分析 PART 6 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． 六、误差分析 1 CEDBA 例1. 101.10 562.5 例2.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,要把它们放在下图所示的光具座上组装成双缝干涉装置,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,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C _____ A. E、D、B (2)本实验的实验步骤有: ①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照 ... ...
