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第四章 光
4.4 实验：用双缝干涉测量光的波长
人教版（2019）
授课人：扬帆起航
【选择性必修第一册】2026-2027学年高中物理同步备课
实验目的和实验原理
01
用双缝干涉测量光的波长
一、实验目的
如图所示的双缝实验中，当两列波的路程差为波长的整数倍，即
（k=0，1，2…)时才会出现亮条纹，亮条纹位置为：
二、实验原理
相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为：
单色光通过单缝后，经双缝产生稳定干涉图样，图中相邻两条亮纹间距△x、双缝间距d、双缝到屏的距离L、单色光的波长λ满足：
二、实验原理
实验器材
02
双缝干涉仪(由光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头组成)、学生电源、导线、刻度尺．
光源
滤光片
双缝
遮光筒
毛玻璃
单缝
测量头
三、实验器材
实验步骤
03
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，使灯丝的像成在单缝上，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，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：
四、实验步骤
第1条
第7条
6.观察与记录
（1）调单缝与双缝间距为5~10cm时，观察白光的干涉条纹.
（2）在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹.
（3）调节测量头，使分划板中心刻度线对齐第1条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a1，转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻度线与第n条相邻的明条纹中心对齐时，记下手轮上的刻度数a2，则相邻两条纹间的距离：
（4）换用不同的滤光片，测量其他色光的波长.
四、实验步骤
注意事项和误差分析
04
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
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．
3．测量条纹间距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．
六、误差分析
典例分析
05
E、D、B
13.870
2.310
6.6×102
单缝和双缝间距为5~10cm
单缝与双缝相互平行
图4.8
S经平面镜成的像S′
暗条纹
6.33×10－7
实验：测定光波的波长
测定光波波长的数据处理

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