课件编号8039919

高二物理人教版选修3-4学案 第十三章 4 实验:用双缝干涉测量光的波长 Word版含解析

日期:2024-06-16 科目:物理 类型:高中学案 查看:45次 大小:493568Byte 来源:二一课件通
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在实验中双缝前面的单缝的作用是怎样的?如果我们用单色性很好的激光直接照射双缝,能否在屏上看到干涉条纹? 提示:单缝的作用是获得线光源,如果用单色性很好的激光,则不需要单缝,直接照射双缝即可观察到干涉条纹. 实验中为什么不直接测相邻条纹间距Δx,而要测几个条纹间距来求平均值? 提示:由于光的波长很小,实验中条纹宽度很小,直接测出一条条纹的宽度不准确或较难实现,只能先测出n个条纹间距,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. 【例1】 (多选)用白光做“双缝干涉”实验时,得到彩色的干涉条纹,下列说法正确的是(  ) A.干涉图样的中央亮纹是白色的 B.在靠近中央亮纹两侧最先出现的是红色条纹 C.在靠近中央亮纹两侧最先出现的是紫色条纹 D.在靠近中央亮纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与双缝间距离有关 【导思】 1.用单色光做双缝干涉实验,干涉条纹有什么特点?条纹间距与哪些因素有关? 2.如果用白光做双缝干涉实验,干涉条纹有什么特点?中央亮纹两侧最先出现的是什么颜色条纹? 【解析】 白光是由各种不同色光组成的复色光,光屏中央到两狭缝距离相等,各色光经双缝到达光屏中央的路程差为零,在光屏中央均出现亮纹,各色光复合成白光,所以中央亮纹为白色.由Δx=λ可知:不同色光的干涉条纹间距Δx随波长λ的增大而增大,紫光的波长最短,所以靠近中央亮纹两侧最先出现的是紫色条纹.故正确答案为A、C. 【答案】 AC 分析双缝干涉图样必须明确影响条纹间距的因素有哪些.根据Δx=λ分析条纹间距的变化. 在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是( ACD ) A.改用红色激光 B.改用蓝色激光 C.减小双缝间距 D.将屏幕向远离双缝的位置移动 E.将光源向远离双缝的位置移动 解析:由Δx=λ可知,改用波长更长的激光照射在双缝上,相邻亮条纹的间距Δx增大,A项正确,B项错误;减小双缝间距d,相邻亮条纹的间距Δx增大,C项正确;将屏幕向远离双缝的位置移动,增大了屏幕与双缝的距离L,相邻亮条纹的间距Δx增大,D项正确;相邻亮条纹的间距与光源到双缝的距离无关,E项错误. 考点二 用双缝干涉测量光的波长 1.实验目的 (1)了解光波产生稳定的干涉现象的条件; (2)观察白光及单色光的双缝干涉图样; (3)测单色光的波长. 2.实验器材 光具座、单缝片、双缝片、滤光片(红、绿色滤光片各一片)、遮光筒、光源、测量头(目镜、游标尺、分划板、滑块、手轮)、米尺. 3.实验装置 如下图所示: 4.实验步骤 (1)按照上图所示的装置安装好仪器,调整光源的位置,使光源发出的光能平行地进入遮光筒并照亮光屏. (2)放置单缝和双缝,使缝相互平行,调整各部件的间距,观察白光的双缝干涉图样. (3)在光源和单缝间放置滤光片,使单一颜色的光通过后观察单色光的双缝干涉图样. (4)用米尺测出双缝到屏的距离l,用测量头测出相邻的n条亮(暗)纹间的距离a;并利用公式Δx=计算出Δx. (5)利用表达式λ=,求单色光的波长. (6)换用不同颜色的滤光片重复(3)(4)(5)步骤,观察干涉图样的异同,并求出相应的波长. 5.注意事项 (1)单缝、双缝应相互平行,其中心大致位于遮光筒的轴线上,双缝到单缝的距离应相等; (2)测双缝到屏的距离l可以用米尺多次测量取平均值; (3)测条纹间距Δx时,用测量头测出相邻n条亮(暗)纹之间的距离a,再求出相邻的两条亮(暗)纹之间的距离Δx=. 6.误差分析 (1)误差来源 本实验误差的主要来源: ①米尺和测量头出现的读数误差对实验结果的影响很大; ②单缝、双缝没有严格相互平行,其中心没有位于遮光筒的轴线上; ③单缝到双缝的距离没有严格相等. (2)减小误差的 ... ...

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