1《实验用双缝干涉测量光的波长》.ppt

1．实验目的 (1)观察白光及单色光的双缝干涉图样． (2)测定单色光的波长． 2．实验原理 如图所示，电灯发出的光，经过滤光片S后变成单色光，同时到达双缝S1和S2，双缝S1、S2相当于两个步调完全一致的单色相干光源．透过S1、S2双缝的单色光在屏上相遇并叠加，S1、S2到屏上P点的路程分别为r1、r2，两列光波传到P的路程差Δy＝r1－r2，设光波波长为λ. (1)若Δy＝nλ(n＝0，±1，±2，…)，两列波传到P点同相，互相加强，出现 条纹． 条纹． 明 暗 这样，就在屏上得到了平行于双缝S1、S2的明暗相间的干涉条纹．相邻两条明(暗)条纹间的距离Δy与入射光波长λ，双缝S1、S2间距离d及双缝与屏的距离l有关，其关系式为：Δy＝ λ.因此，只要测出Δy、d、l即可测出波长λ. 两条相邻明(暗)条纹间的距离Δy用测量头测出．测量头由分划板、目镜、手轮等构成．如图所示．转动手轮，分划板会左右移动．测量时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心(如图所示)，记下此时手轮上的读数a1；转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻线对齐另一条相邻的条纹中心时，记下手轮上的刻度数a2.两次读数之差就是这两条条纹间的距离，即Δy＝a1－a2. 3．实验器材 双缝干涉仪，即光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头．另外，还有学生电源、导线、刻度尺等． 考点　实验过程 1．实验步骤 (1)观察干涉条纹 ①将光源、遮光筒、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，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝的缝平行，二者间距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． (2)测定单色光的波长 ①安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹． ②使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上的读数a1，将该条纹记为第1 条亮纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a2，将该条纹记为第n条亮纹，则相邻两亮条纹间距Δy ③用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l(d是已知的)． ④重复测量、计算，求出波长的平均值． 2．注意事项 (1)双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，且注意保养． (2)安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且间距适当． (3)光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近． (4)注意调节各缝平行． 3．实验中的误差及对策 (1)光波的波长很小，Δy、l的测量对波长λ的影响很大． (2)在测量l时，一般用毫米刻度尺；而测Δy时，用千分尺且采用“累积法”． (3)多次测量求平均值． 【案例】　(1)如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②__________、③__________、④__________、⑤遮光筒、⑥光屏． (2)如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，并测出光波波长，这时可以去掉的部件是________(填数字代号)． (3)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读下手轮的读数如下图甲所示．继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读下手轮的读数如图乙所示，则条纹的间距是________ mm. (4)如果已经量得双缝的间距是0.30 mm、双缝和光屏之间的距离是1 m，则待测光的波长是________ m(取3位有效数字)． 【解析】　(1)滤光片　单缝　双缝　(2)②③ 【答案】　　见解析 传播先进教育理念、提供最佳教学方法 --- 尽在中国教育出版网 * 传播先进教育理念、提供最佳教学方法 --- 尽在中国教育出版网 * 传播先进教育理念、提供最佳教学方法 --- 尽在中国教育出版网 * 传播先进教育理念、提供最佳教学方法 --- 尽在中国教育出版网 * 传播先进教育理念、提供最佳教学方法 --- 尽在中国教育出版网 * 传播先进教育理念、提供最佳教学方法 --- 尽在中国教育出版网 * 传播先进教育理念、提供最佳教学方法 --- 尽在中国教育出版网 * 传播先进教育理念、提供最佳教学方法 --- 尽在中国教育出版网 * 传播先进教育理念、提供最佳教学方法 --- 尽在中国教育出版网 * 传播先进教育理念、提供最佳教学方法 --- 尽在中国教育出版网 * 传播先进教育理念、提供最佳教学方法 --- 尽在中国教育出版网 * 传播先进教育理念、提供最佳教学方法 --- 尽在中国教育出版网 * 传播先进教育理念、提供最佳教