中学物理教学法《双缝干涉》实验
第十四章 实验十八 用双缝干涉实验测量光的波长-2025高三总复习 物理(新高考)
实验十八用双缝干涉实验测量光的波长一、实验目的1．观察白光和单色光的双缝干涉图样。
2．测定单色光的波长。
二、实验原理与器材1．实验原理单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，图样中相邻两条亮(暗)条纹间的距离Δx 与双缝间的距离d 、双缝到屏的距离l 、单色光的波长λ之间满足λ＝dl Δx 。
2．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。
三、实验步骤与操作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。
学生用书第312页(2)接好电源，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遮光筒的轴线到达光屏。
(4)安装双缝和单缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝的缝平行，二者间距约5～10cm ，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)使分划板中心线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上的读数a 1，将该条纹记为第1条亮条纹；转动手轮，使分划板中心线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a 2，将该条亮条纹记为第n 条亮条纹，则相邻两亮条纹间距Δx ＝|a 2－a 1n －1|。
(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。
四、实验数据处理1．条纹间距Δx ＝|a 2－a 1n －1|。
2．波长λ＝dlΔx 。
3．计算多组数据，求λ的平均值。
五、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。
双缝干涉实验解析
双缝干涉实验解析双缝干涉实验是物理学中一个经典的实验，通过光的干涉现象展示了波粒二象性的特性。
本文将从实验原理、实验装置和实验结果三个方面进行解析。
实验原理双缝干涉实验的原理基于光的波动性质和干涉现象。
当光通过两个缝隙同时传播时，形成了两组出射光线。
当两组光线到达屏幕时，它们会相互干涉，产生明暗相间的干涉条纹。
实验装置双缝干涉实验需要以下装置：一个光源，如激光器或单色光源，一个具有两个缝隙的狭缝板，以及一个屏幕。
光源发出的光经过狭缝板后，形成两组光线，分别经过不同的缝隙，并最终在屏幕上形成干涉条纹。
实验结果双缝干涉实验的结果展示了明暗相间的干涉条纹。
在中央区域，也称为中央最大位置，光线经过双缝后相干叠加，并形成最亮的条纹。
两条单缝的旁边是各级别的暗条纹，形成了清晰的干涉图案。
干涉条纹的间距和亮度与波长、缝隙宽度和光源之间的关系密切相关。
当波长增大或缝隙宽度变窄时，干涉条纹间距会变大。
而当波长减小或缝隙宽度变宽时，干涉条纹间距会变小。
光源的亮度则影响到干涉条纹的明暗程度，光源越亮，干涉条纹越明亮。
实验分析双缝干涉实验是研究光的波动性质的关键实验之一。
通过该实验，我们可以观察到光的波动现象和波动的干涉现象。
实验结果表明了光既有波动性，又有粒子性，这与光的波粒二象性理论相一致。
双缝干涉实验也是其他领域的研究中常用的实验。
例如，在材料科学中，利用双缝干涉实验来研究材料的晶体结构。
在光学仪器中，使用双缝干涉实验来校准仪器和测量距离。
通过对干涉现象的深入研究，我们可以更好地理解光的特性并应用于实际的科学研究和技术开发中。
总结双缝干涉实验是一种经典的物理实验，通过观察光的干涉现象展示了波粒二象性。
实验原理基于光的波动性质，并利用光的干涉特性形成明暗相间的干涉条纹。
实验装置包括光源、狭缝板和屏幕。
实验结果展示了干涉条纹的形成和特点，与波长、缝隙宽度和光源亮度有关。
通过双缝干涉实验，我们能更好地理解光的波动特性，并将其应用于各个领域的科学研究和技术发展中。
光的双缝干涉实验实验方法
光的双缝干涉实验实验方法
光的双缝干涉实验是一种经典的物理实验，它可以用来研究光的波动性质。
这个实验的基本原理是，当光通过两个狭缝时，会形成一系列干涉条纹，这些条纹的位置和亮度可以用来研究光的波动性质。
实验方法如下：
1. 准备实验器材：双缝装置、光源、屏幕、尺子等。
2. 将双缝装置放置在光源和屏幕之间，调整双缝的间距和宽度，使其适合实验需要。
3. 打开光源，让光通过双缝，照射到屏幕上。
此时，屏幕上会出现一系列干涉条纹。
4. 用尺子测量干涉条纹的间距和宽度，记录下来。
5. 改变光源的波长或双缝的间距和宽度，再次进行实验，记录下新的干涉条纹数据。
6. 根据实验数据，计算出光的波长和双缝的间距，验证光的波动性质。
需要注意的是，在进行实验时，要保证实验环境的稳定性，避免外界干扰。
同时，要注意实验器材的精度和准确性，以保证实验结果的可靠性。
光的双缝干涉实验是一种简单而有趣的实验，它不仅可以用来研究光的波动性质，还可以用来研究其他波动现象。
通过这个实验，我们可以更深入地了解光的本质和物理规律，为我们的科学研究和生活带来更多的启示和帮助。
双缝实验_测量实验报告
一、实验目的1. 观察双缝干涉现象，了解光的波动性。
2. 测定单色光的波长。
3. 掌握双缝干涉实验的原理和方法。
二、实验原理当单色光通过双缝时，会产生干涉现象，形成明暗相间的干涉条纹。
根据干涉条纹的间距，可以计算出光的波长。
实验中使用的公式为：λ = d Δy / D其中，λ为光的波长，d为双缝间距，Δy为相邻两条亮或暗条纹的间距，D为双缝到屏幕的距离。
三、实验仪器1. 单色光源：激光笔或钠光灯2. 双缝板：由两个平行狭缝组成3. 屏幕板：用于观察干涉条纹4. 光具座：用于固定实验器材5. 刻度尺：用于测量条纹间距四、实验步骤1. 将单色光源、双缝板、屏幕板依次放置在光具座上，确保光源中心与双缝板中心对齐。
2. 打开单色光源，调节光源强度，使干涉条纹清晰可见。
3. 观察干涉条纹，并记录下干涉条纹的间距Δy。
4. 测量双缝间距d和双缝到屏幕的距离D。
5. 根据公式λ = d Δy / D，计算光的波长。
五、实验数据1. 双缝间距d = 0.5 mm2. 双缝到屏幕的距离D = 1 m3. 干涉条纹间距Δy = 5 mm六、实验结果根据实验数据，计算光的波长λ为：λ = 0.5 mm 5 mm / 1 m = 2.5 10^-3 m七、实验讨论1. 实验过程中，应注意光源的稳定性，避免因光源波动而影响实验结果。
2. 实验中使用的双缝间距和双缝到屏幕的距离应尽量准确，以减小误差。
3. 实验结果与理论值存在一定误差，可能是由于实验操作误差、仪器精度等因素引起的。
八、结论通过本次实验，我们成功观察到了双缝干涉现象，并测量了单色光的波长。
实验结果表明，光的波动性是客观存在的，通过双缝干涉实验可以测量光的波长。
在实验过程中，我们掌握了双缝干涉实验的原理和方法，提高了实验操作能力。
物理学中的双缝干涉实验
物理学中的双缝干涉实验一、课程目标知识目标：1. 学生能理解双缝干涉实验的基本原理，掌握干涉现象的产生条件。
2. 学生能描述干涉条纹的分布特点，理解光波的波动性。
3. 学生了解双缝干涉实验在物理学史上的重要地位，认识其在现代科学技术中的应用。
技能目标：1. 学生能运用双缝干涉实验装置，进行实验操作，观察并记录干涉现象。
2. 学生能运用数学方法，分析干涉条纹的间距与波长、缝距等物理量的关系。
3. 学生能通过讨论、交流，提高实验结果的解释和推理能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对物理学产生兴趣，培养探索自然现象的好奇心。
2. 学生在实验过程中，培养严谨、细致的科学态度，增强团队协作意识。
3. 学生通过学习双缝干涉实验，认识到科学技术的进步对人类社会发展的重要性。
本课程针对高中年级学生，结合物理学中的光学知识，以双缝干涉实验为主题，旨在培养学生的实验操作能力、科学思维和科学素养。
课程目标具体、可衡量，便于教学设计和评估。
通过本课程的学习，学生能够掌握双缝干涉实验的基本原理和操作方法，提高对光的波动性的认识，激发对物理学的热爱和探索精神。
本章节教学内容依据课程目标，结合教材中光学部分的知识，主要包括以下几部分：1. 双缝干涉实验原理：介绍双缝干涉实验的历史背景，阐述其基本原理，包括光的波动性、干涉现象的产生条件等。
2. 实验装置与操作：详细讲解双缝干涉实验的装置结构，演示实验操作步骤，指导学生进行实际操作。
3. 干涉条纹的特点：分析干涉条纹的分布规律，探讨条纹间距与波长、缝距等物理量的关系。
4. 实验结果分析与讨论：引导学生运用数学方法对实验数据进行处理，分析实验结果，探讨可能的影响因素。
5. 双缝干涉实验在现代科学技术中的应用：介绍双缝干涉实验在相关领域的研究成果和实际应用。
教学内容安排如下：1. 引入与原理介绍（1课时）2. 实验装置与操作演示（1课时）3. 实验操作与观察（2课时）4. 实验结果分析与讨论（1课时）5. 双缝干涉实验的应用（1课时）本章节教学内容具有科学性和系统性，按照教学大纲逐步推进，确保学生能够全面、深入地掌握双缝干涉实验的相关知识。
高二物理双缝干涉实验教案
高二物理双缝干涉实验教案引言物理实验是物理学科中不可或缺的一部分，通过实验能够帮助学生更好的理解物理学知识。
双缝干涉实验是物理学中常用的实验之一，本文将针对高二物理双缝干涉实验进行教学设计和实验操作方法等方面进行详细介绍。
一、实验目的通过双缝干涉实验，让学生加深对光波干涉现象的认识，提高光学实验操作技能，探究光波干涉现象的机理。
二、实验器材和仪器1.准直器2.双缝装置3.光源4.白色荧光幕5.尺子三、实验操作方法1.准备器材将所需的仪器和器材准备充分，如准直器、双缝装置、光源、白色荧光屏等。
2.准备实验环境将室内灯光关闭，让实验室处于暗光状态，以避免外界光线对实验产生影响。
3.调整准直器将准直器放置于光源上方，调整准直器的位置和角度，使光线垂直于双缝装置。
4.调整双缝装置在准直器的辅助下，调整双缝装置的位置和缝隙大小，让光线通过后呈现出两个清晰的光点。
5.检查辐射光密度通过检查光源点发出的光线密度，以确保实验操作得到准确的结果。
6.观察干涉现象将白色荧光屏置于双缝装置后方，观察干涉现象的出现情况。
通过调整双缝装置和准直器的位置，改变光线的穿过方式，观察结果的变化。
四、实验注意事项1.实验过程中，应保证实验环境内充满暗光，避免其他光源对实验产生影响。
2.在设置双缝装置时，应根据实验目的选择合适的缝隙大小和距离，以便观察到明显的干涉现象。
3.在调整准直器时，应根据实验需要调整准确的位置和角度，保证光线的垂直射入双缝装置。
4.实验结果应在白色荧光屏上进行观察，注意观察结果的稳定性和准确性，否则可能会影响实验结果。
五、实验结果分析通过实验可得出以下结论：1.当双缝装置的缝隙距离小于波长的一半时，观测到较强的干涉现象；2.当双缝装置的缝隙距离等于波长时，观测到最明显的干涉现象；3.当双缝装置的缝隙距离大于波长时，观测到干涉现象逐渐减弱。
六、实验教学思路通过本次实验，让学生了解和掌握光波干涉现象的基本原理和实验操作技能，提高学生的实验能力，培养学生科学实验的意识和实验探究的能力。
物理教学教案：双缝干涉与单缝衍射实验
实验结果与结论
双缝干涉实验中，光通过两个小缝隙后形成明暗相间的干涉条纹
干涉条纹的宽度与光波长成正比，干涉条纹的亮度与光强成正比
通过测量干涉条纹的间距，可以验证光的波动性，并计算出光波的波长
双缝干涉实验是光学中非常重要的实验之一，对于理解光的本质和波动光学的基本原理具有 重要意义
实验目的
探究单缝衍射现象
干涉条纹的形成：通过双缝衍射产生的光波在屏幕上叠加，形成明暗相间的干涉条纹， 条纹的位置与光波的波长、双缝的间距和双缝到屏幕的距离等因素有关。
实验意义：双缝干涉实验是光学中的基本实验之一，是研究光波动性质的重要实验之 一，对于理解光的波动性质和衍射现象具有重要意义。
实验步骤
准备实验器材：双缝干涉装置、光源、测量工具等 调整光源：确保光源平行于双缝干涉装置 调整双缝间距：确保双缝间距相等且平行 观察干涉条纹：观察并记录干涉条纹的位置和分布情况
教学内容与方法设计
教学内容：双缝 干涉与单缝衍射 实验的基本原理、 实验操作步骤和 实验结果分析
教学方法：采用讲 解、示范、实验操 作相结合的方式， 引导学生观察实验 现象，理解实验原 理，掌握实验操作 技能
教学重点与难点： 重点为双缝干涉 与单缝衍射实验 的基本原理和实 验操作步骤；难 点为实验结果的 分析和解释
加深理论理解：实验结果可以帮助学生更 好地理解干涉和衍射的理论知识，使抽象 的概念更加具体化。
培养观察和分析能力：实验过程中需要学 生仔细观察、记录数据，并对其进行分析， 从而提高学生的观察力和分析能力。
激发学习兴趣：有趣的实验可以吸引学生 的注意力，激发他们对物理学的兴趣和好 奇心。
实验在科学研究中的应用与影响
将光源照射到单 缝上，观察并记 录衍射现象。
双缝实验_相关实验报告
一、实验目的1. 观察并记录双缝干涉实验现象，了解光的干涉原理；2. 通过实验，掌握光的双缝干涉规律，加深对波动光学基本概念的理解；3. 掌握双缝干涉实验的基本操作，提高实验技能。
二、实验原理双缝干涉实验是波动光学中的一个基本实验，用以证明光具有波动性质。
当一束光通过两个狭缝时，两束光波在屏幕上发生干涉，形成明暗相间的干涉条纹。
干涉条纹的间距与光波的波长、双缝间距以及屏幕与双缝之间的距离有关。
实验原理如下：1. 光的波动性：光具有波动性质，能够产生干涉现象；2. 干涉条件：两束光波必须满足相干条件，即频率相同、相位差恒定；3. 干涉条纹间距：干涉条纹间距与光波的波长、双缝间距以及屏幕与双缝之间的距离有关。
三、实验仪器与材料1. 光源：激光器或白炽灯；2. 双缝板：两条平行狭缝；3. 平面镜：用于反射光束；4. 屏幕板：用于观察干涉条纹；5. 光具座：用于固定实验仪器；6. 米尺：用于测量距离；7. 秒表：用于计时。
四、实验步骤1. 将激光器固定在光具座上，调整激光器使其发出一束平行光；2. 将双缝板固定在光具座上，调整双缝板使其与激光束垂直；3. 将平面镜固定在光具座上，调整平面镜使其反射激光束；4. 将屏幕板固定在光具座上，调整屏幕板使其与双缝板平行；5. 打开激光器，观察屏幕板上的干涉条纹；6. 记录干涉条纹的间距、明暗条纹的分布情况；7. 改变双缝间距、屏幕与双缝之间的距离，重复步骤5-6，观察干涉条纹的变化。
五、实验结果与分析1. 实验结果：（1）在屏幕上观察到明暗相间的干涉条纹；（2）随着双缝间距、屏幕与双缝之间距离的变化，干涉条纹间距发生改变；（3）当双缝间距减小时，干涉条纹间距增大；（4）当屏幕与双缝之间距离减小时，干涉条纹间距减小。
2. 分析：（1）实验结果验证了光的波动性，即光在通过双缝时发生干涉；（2）根据干涉原理，干涉条纹间距与光波的波长、双缝间距以及屏幕与双缝之间的距离有关；（3）实验结果符合干涉条纹间距的变化规律。
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1、实验名称：光的双缝干涉、光具盘几何光学演示实验
2、实验目的：解中学物理教学中对几何光学、光的干涉、衍射实
验的要求，熟悉光具盘、双缝干涉实验仪的结构、性能，熟练
掌握它们的使用方法和操作技能；通过实验培养借助仪器说明
书学习独立使用仪器的能力；体会新型光具盘在设计上的特色
和尚存在的问题
3、实验教学目的：⑴双缝干涉：学会利用双缝干涉原理测量光的
波长；培养严谨的记录数据、分析数据的习惯。
⑵光具盘：学
会利用光具盘中的实验仪器验证几何光学中的基本原理。
4、实验教学要求：认识区分常用几何光学仪器和元件，了解它们
的特点、光路元和用处；本演示实验光路的安装和调整使学生
通过自己动手操作，掌握一定的实验测量方法。
学会利用双缝
干涉原理测量光的波长。
学会利用光具盘中的实验仪器验证几
何光学中的基本原理。
5、实验在这一章有什么意义：进一步了解光的性质，明白光的干
涉原理和干涉图样的形成。
通过光具盘验证光学的原理可以使
学生更直观地看到这些光学原理所对应的光学现象，理论还要
通过实验说话，有助于学生更深刻的理解光的波动性。
6、实验仪器：j2515型双缝干涉试验仪、j2501-1型光具盘演示仪、
学生电源。
7、实验原理：⑴双缝干涉：两条靠的很近的平行双缝，能把一个
线光源发出的光分成两束相干光，当这两列相干光在空间相遇
时，会出现相互加强或相互减弱的现象，即在光程差等于零或等于波长整数倍的地方，相互加强形成亮点；在光程差等于半波长的奇数倍的地方，相互抵消形成暗点。
若在双缝后面置一屏幕，则可以见到明暗相间的干涉条纹。
⑵光具盘：根据已有光学原理，自行组装光具盘中的光学仪器从而验证所学光学原理对应现象的真实性。
8、 实验的基本方法、基本过程：①按照说明书对实验仪器进行安
装，并进行调节使各部分等高共轴。
②在遮光管一端装上观察系统，调节使之出现双缝。
③先观察白色光干涉现象，然后观察单色光并记录.④计算。
9、 数据记录
1.红光
mm
X X L d L d 4171067.66
51.1053.22600200.017-⨯≈-⨯=--⨯=∆X ⨯=红λ
2.绿光
mm
L d L d 4171034.56
915.953.196002.017-⨯≈-⨯=-X -X ⨯=∆X ⨯=绿λ
10、实验教学的应用：利用实验装置测量某种光的波长
11、快速调出干涉条纹的方法：①最主要的是调节各部分共轴。
（先
大致目测各部分共轴，再用二次成像法粗调，最后放上双缝进行微调）②单缝和双缝要平行。
③调节单缝与双缝平行时动作要尽量温柔，尽量慢，否则很容易就调过了平行那个平衡点。
④尽量注意使光源处在透镜的焦点位置，这样可以保证出射的
是平行光，利于观察。
12、j2501-1型光具盘在性能上优点⑴能够全面的演示几乎所有的
几何光学实验，包罗面够广⑵操作简易方便。
存在问题⑴我认为该实验由于是用磁铁吸合，磁铁会消磁。
⑵竖直放置测量不方便。
解决办法：我认为可以将光具盘设计成水平的，这样可以解决磁铁消磁，不易测量的问题。
13、j2515型双缝干涉试验仪在设计上能简单地测量白光和单色光
的波长，但是在使用性能上却不是很方便，4台实验仪器仅有一台能清晰地调出实验效果。
存在问题：光镜头污染了不易清理。
调出现象后，由螺丝固定时容易移动。
解决方案：光镜头可以设计成暴露在外边的，这样易于清洗。
光具座上的仪器可以用磁铁吸合式，这样固定时就不会晃动。
14、常见的几何光学、光的干涉、衍射实验
各种光学器件反射、折射实验；自制双缝干涉实验；实验室光具台双缝干涉；单缝衍射实验等。