资源简介

(共20张PPT)
实验十四　用双缝干涉测光的波长
3.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，如实验原理图所示.
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，记下手轮上的示数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至另一亮条纹的中央，记下手轮上的示数a2，将该条纹记为第n条亮纹.
③用刻度尺测量双缝到光屏的距离l（d已知）.
④改变d和l，重复测量.
（3）光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近.
（4）照在光屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝，测量头与遮光筒不共轴所致；干涉条纹不清晰的一般原因是单缝与双缝不平行，故应正确调节.
6.误差分析
（1）双缝到屏的距离l的测量存在误差.
（2）测条纹间距Δx带来误差.
①干涉条纹没有调整到最清晰的程度.
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测量多条亮条纹间的距离时读数不准确，此间距中的条纹数未数清.
例题　（2024年河北卷）某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长，实验装置如图所示，其中测量头包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等.
该同学调整好实验装置后，分别用红色、绿色滤光片，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标尺读数，如表所示：
根据表中数据，判断单色光1为　　　　（填“红光”或“绿光”）.
类别 x1/mm x6/mm
单色光1 10.60 18.64
单色光2 8.44 18.08
绿光
A
甲
（2）测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图乙所示，
其示数为　　　　mm.
1.970
乙
【解析】（1）调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，无须放上单缝和双缝，A错误.
（2）主尺的示数为1.5 mm，可动尺的示数为47.0×0.01 mm=0.470 mm，总的示数为（1.5+0.470） mm=1.970 mm.
知识巩固练
1.（多选）利用如图所示装置研究双缝干涉现象时，下列说法正确的是 （　　）
A.将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄
B.将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
D.换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
（本栏目对应学生用书P441）
ABD
2.在“用双缝干涉测量光波长”的实验中，用图甲装置测量红光的波长.
（1）图甲中标示器材P应为　　　　.
A.凸透镜 B.凹透镜
C.红色滤光片 D.红色毛玻璃片
（2）图乙为干涉图样，转动测量头上的
手轮，使分划板中心刻线对准图乙所示的
明条纹A的中心，此时游标卡尺的示数如图丙所示，则游标卡尺的读数
x1=　　　　mm.
C　
0.4　
（3）再转动手轮，使分划板中心刻线向右边移动，直到对准明条纹B的中心，此时游标卡尺的示数如图丁所示，已知双缝间距离d=0.20 mm，双缝到毛玻璃屏间的距离为l=75.0 cm，则该单色光的波长是　　　　nm.
720
综合提升练
3.（2024年深圳实验学校模拟）如图甲所示是用“双缝干涉测量光的波长”实验装置图.
（1）已知单缝与双缝间的距离L1=100 mm，双缝与屏间的距离L2=800 mm，双缝间距d=0.25 mm.用测量头来测量亮纹中心间的距离，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度线对准第1条亮纹的中心（如图乙所示），此时手轮的读数如图丙所示，是　　　mm，转动测量头，使分划板中心刻度线对准第4条亮纹的中心，此时手轮的读数如图丁所示.则该被测光的波长为　　 　m（保留两位有效数字）.
2.190
5.9×10-7
（2）图戊为上述实验装置的简化示意图.S为单缝，S1，S2为双缝，屏上会出现明暗相间的干涉条纹.若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到　　　.
A.干涉条纹消失
B.仍能看到干涉条纹，且条纹整体向上平移
C.仍能看到干涉条纹，且条纹整体向下平移
B
（2）实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，通过双缝S1、S2的光仍是相干光，仍可产生干涉条纹，A错误；对于中央亮纹来说，从单缝S经过S1、S2到中央亮纹的路程差仍等于0，SS1>SS2，SS1+S1P=SS2+S2P，那么S1P

展开更多......

收起↑