新课标高考物理一轮总复习课件第十二章实验十五用双缝干涉测光的波长

由 Δx＝dl λ 可知，要增加相邻亮纹(暗纹)间的距离，可 采取的办法有：
①增大双缝到光屏间的距离(或选用较长的遮光筒)； ②减小双缝之间的距离。
(2)由于激光是相干光源，故可以去掉的部件是②、 ③。
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(3)甲图读数是 0.045 mm，乙图读数是 14.535 mm， 它们的差值是 14.490 mm，中间跨越了 10－1＝9 个条纹 间距，所以相邻两亮条纹间距是 Δx＝14.9490 mm＝1.610 mm。
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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。 (3)用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(d是已知的)。 (4)重复测量。
图实－15－3
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(2)如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成， 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 条亮条纹，读下手轮的读数如图实－15－4甲所示。继续 转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮条纹，读下 手轮的读数如图乙所示。则相邻两亮条纹的间距是 ________mm。
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(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ห้องสมุดไป่ตู้遮光筒不共轴所致；干涉条纹不清晰的一般原因是单 缝与双缝不平行所致，故应正确调节。 七、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带来的误差： ①干涉条纹没有调整到最清晰的程度。 ②误认为Δx为亮(暗)条纹的宽度。 ③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。 ④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。
[题组演练]
1．如图实－15－5所示的双缝干涉实验，用绿光照射单
缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹
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实验原理与操作
[例1] (2013·太原模拟)(1)如图实－15－3所示，在 “用双缝干涉测光的波长”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。对于某种单色光，为增 加相邻亮纹(暗纹)间的距离，可采取_________________ 或__________________的方法。
图实－15－1
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三、实验器材 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)，另外还有学生 电源、导线、刻度尺。 四、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。 如图实－15－2所示。
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(2)根据 λ＝dl Δx 可以计算出单色光的波长。公式中 d 为双缝 间距离，Δx 为相邻两条亮纹间的距离，l 为双缝到屏之间的距离， 实验中 d 一般是已知的，所以测出 l、Δx 即可求出光的波长。
Δx 的测量可用测量头完成，如图实－15－1 所示，测量头由 分划板、目镜、手轮等构成。通过测量头可清晰看到干涉条纹， 分划板上中心有刻线，以此作标准，并根据手轮的读数可求得 Δx。 由于 Δx 较小，可测出 n 条亮(或暗)条纹的间距 a，则相邻亮条纹 间的距离 Δx＝n－a 1。
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五、数据处理
(1)条纹间距 Δx＝|an2－－a11|。 (2)波长 λ＝dl Δx。 (3)计算多组数据，求λ的平均值。 六、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。
图实－15－2
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(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， 使双缝与单缝的缝平行，二者间距约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。
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图实－15－4
(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900 mm，则待测光的波长是 ________m。(取三位有效数字)
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[解析] (1)由实验原理可知②③④分别是滤光片、单 缝、双缝。
一、实验目的 (1)了解光波产生稳定的干涉现象的条件。 (2)观察白光和单色光的双缝干涉图样。 (3)测定单色光的波长。 二、实验原理 (1)光源发出的光经滤光片成为单色光，单色光经过单缝后 相当于线光源，经双缝产生稳定的干涉图样，我们通过光屏可 以观察到明暗相间的干涉条纹。若用白光照射，通过两狭缝可 以在光屏上观察到彩色条纹。
(4)光的波长 λ＝Δxl·d＝5.37×10－7m。
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[答案] (1)滤光片 单缝 双缝 增加双缝到光屏间的距离(或选用较长的遮光筒) 减小双缝之间的距离 (2)②③ (3)1.610 (4)5.37×10－7
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