第5章 第2节　科学测量用双缝干涉测光的波长（课件 学案）高中物理 鲁科版（2019）选择性必修 第一册

(课件网) 科学测量：用双缝干涉测光的波长 (实验课———基于经典科学探究) 第 2 节 实验准备———原理、器材和装置 实验操作———过程、细节和反思 01 02 CONTENTS 目录 实验考法———基础、变通和创新 训练评价———巩固、迁移和发展 03 04 实验准备———原理、器材和装置 一、实验装置 二、实验原理 1.由公式Δy=λ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，只要测出相邻两亮条纹(或相邻两暗条纹)中心间距Δy，即可由公式λ=Δy计算出入射光波长的大小。 2.Δy的测定 使分划板的中心刻线对齐某条亮条纹的中心，如图甲所示。记下手轮上的读数a1，转动手轮，使分划板中心刻线移至另一条亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数a2，并记下两次测量时分划板中心刻线移过的条纹数n，则相邻两条亮条纹间距Δy=。 实验操作———过程、细节和反思 一、实验步骤 1.按实验装置图，在光具座上把各光学元件装配好。 2.接好光源，打开开关，使光源正常发光。 3.调节各器件的高度，使光源发出的光能沿轴线到达毛玻璃屏的中心。 4.安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，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。 二、数据处理 1.列d、l、Δy数据收集表： 实验 次数 双缝间的 距离d 双缝到光屏 的距离l 相邻亮(或暗)条纹 的平均间距Δy 1 2 3 2.实验结论：通过实验数据求得光的波长。 三、误差分析 产生原因 减少方法 偶然误差 l和Δy的测量 多次测量取平均值 系统误差 分划板中心刻线与干涉条纹不平行 调节单、双缝使分划板中心刻线与干涉条纹平行 四、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着亮(或暗)条纹的中心。 4.要多测几条亮条纹(或暗条纹)中心间的距离，再求Δy。 5.照在光屏上的像很弱，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。 1.如图所示，与两缝之间的距离d相比，每个 狭缝都很窄，宽度可以忽略。两缝S1、S2的连线 的中垂线与屏的交点为P0。需要知道哪些量，就 可以求该激光的波长 关键点反思 提示：知道双缝间距d、双缝到屏的距离l和相邻亮条纹间距Δy，就可以求得波长λ=Δy。 2.实验中为什么不直接测出相邻两条亮条纹间的距离Δy，而要测出n条亮条纹间的距离，再求平均值 提示：由于光的波长很小，实验中条纹宽度很小，直接测出相邻两条亮条纹间的距离不准确或较难实现，只能先测出n条亮条纹间距，再求相邻亮条纹间的距离，这样既便于测量，又可以减小误差。 3.测量双缝到屏的距离l时，可采用什么方法减小误差 提示：采用多次测量求平均值的办法减小误差。 实验考法———基础、变通和创新 [例1]　图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中： 考法(一)　实验基本操作 (1)观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是____。(单选) A.旋转测量头 B.增大单缝与双缝间的距离 C.调节拨杆使单缝与双缝平行 C [解析]　若粗调后看不到清晰的干涉条纹，看到的是模糊不清的条纹，则最可能的原因是单缝与双缝不平行；要使条纹变得清晰，值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行，故C正确。 (2)要增大观察到的条纹间距，正确的做法是_____。(单选) A.减小单缝与光源间的距离 B.减小单缝与双缝间的距离 C.增大透镜与单缝间的距离 D.增大双缝与测量头间的距离 D [解析]　根据Δy=λ可知，要增大条纹间距可以增大双缝到测量头间的距离l，减小双缝的间距d，故D ... ...