用双缝干涉测光的波长
用双缝干涉实验测量光的波长
2.0×10－4×2.31×10－3 0.600
m＝7.70×10－7 m。
答案 7.70×10－7
1.用双缝干涉测量光的波长实验装置如图5所示，得到不同色光、不同双缝的干 涉条纹，如图甲、乙、丙所示。甲、乙为不同单色光通过相同双缝产生的条纹，
乙、丙为同种单色光通过不同双缝产生的条纹，下列说法正确的是___C_____。
图2
(1)在测量头上的是一个螺旋测微器(又叫“千分尺”)，
分划板上的刻度线处于x1、x2位置时，对应的示数如 图乙所示，则相邻亮纹的间距Δx＝________mm(结果
保留3位小数)。
(2)计算单色光的波长的公式λ＝________(用L、d、x1、 x2表示)。 (3)代入数据计算单色光的波长λ＝________m(结果保
纹的间距公式 Δx＝dl λ，可知甲图单色光波长小于乙图单色光波长，故 C 正确； 乙、丙为同种单色光通过不同双缝产生的条纹，由于乙图条纹的间距小于丙图
条纹的间距，根据条纹的间距公式 Δx＝dl λ，可知乙图双缝间距大于丙图双缝间 距，故 D 错误。
2.某同学利用如图6所示装置测量某
种单色光波长。实验时，接通电源
解析 干涉条纹与双缝平行，A 错误；单缝和双缝应相互平行放置，B 正确； 若取下滤光片，光屏上可观察到白光的干涉图样，C 正确；想增加从目镜中观 察到的条纹个数，则要条纹间距减小，由相邻两条纹间距公式Δx＝Ldλ 可知， 可以将双缝的距离 d 增大，或减小双缝到屏的距离 L，或用波长小的光做实验， 若将单缝向双缝靠近，不会改变条纹的间距，不会改变目镜中观察到的条纹个
为0.01×37.0 mm＝0.370 mm，则手轮上的示数为x2＝13.5 mm＋0.370 mm＝ 13.870 mm。
高考物理实验-用双缝干涉测光的波长
用双缝干涉测光的波长知识元用双缝干涉测光的波长知识讲解一、实验目的观察干涉图样，测定光的波长．二、实验原理双缝干涉中相邻两条明（暗）条纹间的距离△x与波长λ、双缝间距离d及双缝到屏的距离L 满足△x=λ．因此，只要测出△x、d和L，即可求出波长λ．三、实验器材双缝干涉仪（包括光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头）、刻度尺．四、实验步骤1．观察双缝干涉图样①将光源、滤光片、单缝、双缝、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，使双缝与单缝的缝平行，二者间距5～10cm．⑤观察白光的干涉条纹．⑥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，转动手轮，使分划板中心刻线移动，记下移动的条纹数n和移动后手轮的读数a2，a1与a2之差即n条亮纹的间距．（3）用刻度尺测量双缝到光屏间距离l（d是已知的）．（4）重复测量、计算，求出波长的平均值．（5）换用不同滤光片，重复实验测量其他单色光的波长．五、注意事项1．安装器材时，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、双缝平行且竖直．2．光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近．3．调节的基本依据是：照在屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头、遮光筒不共轴所致，干涉条纹不清晰的主要原因是单缝与双缝不平行．4．光波波长很短，△x、l的测量对波长λ的影响很大，l用毫米刻度尺测量，△x利用测量头测量．可测多条亮纹间距再求△x，采用多次测量求λ的平均值法，可减小误差．例题精讲用双缝干涉测光的波长例1.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将所用器材按要求安装在如图甲所示的光具座上，然后接通电源使光源正常工作。
实验十五 用双缝干涉实验测量光的波长
例1 [2021·浙江6月选考] 如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置.实验中：
（1）观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是____（填选项前的字母）.
A.旋转测量头B.增大单缝与双缝间的距离C.调节拨杆使单缝与双缝平行
则所测单色光的波长为_____ .（结果保留3位有效数字）
考向一 实验仪器的创新
例2 [2022·南开中学模拟] 如图所示是用光传感器做双缝干涉的实验装置.激光光源在铁架台的最上端，中间是刻有双缝的挡板，下面是光传感器.光传感器是一个小盒，在图中白色狭长矩形部分，沿矩形的长边分布着许多光敏单元.这个传感器各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后，在荧光屏上显示出来.
第十四单元 光学
实验十五 用双缝干涉实验测量光的波长
教材原型实验
拓展创新实验
教师备用习题
作业手册
一、实验目的
1.观察双缝干涉图样，掌握实验方法.
2.测量单色光的波长.
二、实验原理
相邻两条亮条纹的中心间距 与入射光波长 ，双缝 、 间距 及双缝与屏的距离 满足的关系式为： ，则 .据此可测算出光的波长.
（2）用激光替代普通光源来做本实验，最主要是利用了激光的____（填选项前的字母）.
A.相干性高 B.平行度好 C.亮度高
A
[解析] 激光的相干性高，因此可用激光替代普通光源来做实验，故A正确，B、C错误.
光传感器沿矩形的长边分布着许多光敏单元，传感器各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后，可以在显示器上显示出来；然后根据显示器上干涉图像的条纹间距，可以算出光的波长.
（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可____（填选项前的字母）.
《用双缝干涉仪测定光的波长》 知识清单
《用双缝干涉仪测定光的波长》知识清单一、实验目的使用双缝干涉仪精确测定光的波长，加深对光的波动性的理解。
二、实验原理当一束单色光通过双缝时，会在屏幕上形成明暗相间的干涉条纹。
相邻两条亮纹（或暗纹）之间的距离Δx 与双缝间距 d、双缝到屏幕的距离 L 以及光的波长λ 之间存在关系：λ ＝d·Δx ／ L。
通过测量Δx、d 和 L，就能够计算出光的波长λ。
三、实验器材双缝干涉仪（包括光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏等）、测量头（由目镜、手轮、分划板等组成）、米尺。
四、实验步骤1、安装仪器将光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒依次安装在光具座上，调整各部件的高度和位置，使光源发出的光能够顺利通过各部件，在光屏上形成清晰的干涉条纹。
2、观察干涉条纹打开光源，通过目镜观察干涉条纹的形状、间距和清晰度。
若条纹不清晰，可适当调整单缝和双缝的位置。
3、测量条纹间距转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线与某一亮纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数 a₁。
然后移动分划板，使中心刻线与相邻的另一亮纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数 a₂。
则相邻两条亮纹的间距Δx ＝｜a₂ a₁| ／ n，其中 n 为测量的亮纹间隔数。
4、测量双缝到光屏的距离 L用米尺测量双缝到光屏的距离 L。
5、测量双缝间距 d取下双缝，用显微镜测量双缝的间距 d。
6、计算光的波长将测量得到的Δx、d 和 L 代入公式λ ＝d·Δx ／ L，计算出光的波长。
7、重复测量为了减小测量误差，重复进行多次测量，取平均值作为最终结果。
五、注意事项1、单缝和双缝应相互平行，且缝的宽度要适当。
缝太宽，干涉条纹不清晰；缝太窄，光的强度太弱，也不利于观察。
2、测量头的读数要准确，读数时要注意估读。
3、测量双缝间距 d 时，要使用显微镜，并注意正确的测量方法和读数。
4、光源要稳定，且亮度适中，以保证干涉条纹清晰。
5、实验环境要尽量安静，避免振动对实验结果的影响。
实验用双缝干涉测量光的波长
实验用双缝干涉测量光的波长在本实验中，我们将介绍实验用双缝干涉测量光的波长的方法和步骤。
通过这个实验，我们能够了解光的波属性以及测量光波长的原理和技术。
1. 实验介绍实验用双缝干涉是一种经典的实验方法，用于测量光的波长。
该实验基于干涉现象，利用光的波动性和相长干涉原理，通过测量干涉条纹的间距来计算光的波长。
2. 实验原理光线通过双缝时，会形成一系列明暗交替的干涉条纹。
这些干涉条纹的间距与入射光的波长和双缝之间的距离有关。
根据波长和距离之间的关系，可以通过测量干涉条纹的间距来计算光的波长。
3. 实验步骤3.1 准备工作a. 准备一块透明平板，放置在透明平面上。
b. 在透明平板上划上两个细缝，使它们尽可能平行且距离适当，引入夹子来调节缝宽。
c. 将一束单色光照射到双缝上，可以使用一束激光光源或太阳光透过窄缝进入。
d. 使用屏幕或照相底片作为记录干涉条纹的介质。
3.2 实验操作a. 调节双缝间距和缝宽，以获得清晰的干涉条纹。
b. 将屏幕或照相底片放置在适当位置，以观察干涉条纹。
c. 使用显微镜或放大镜对干涉条纹进行测量。
4. 数据处理和计算通过对干涉条纹的测量，我们可以得到两个相邻条纹之间的距离，即干涉条纹的间距。
根据这个间距和实验中的测量参数，我们可以计算出入射光的波长。
5. 结果与讨论根据实验数据和计算结果，我们可以得到光的波长的近似值。
同时，我们还可以分析实验中的误差源和改进方法，提高实验的准确性。
6. 实验结论通过实验用双缝干涉测量光的波长，我们得到了光的波长的近似值，并了解了光的波动性和干涉现象。
这个实验不仅增加了我们对光学的理解，还展示了实验方法和数据处理的重要性。
通过本实验，我们不仅掌握了实验用双缝干涉测量光的波长的基本原理和操作步骤，还了解了光的波动性和干涉现象。
同时，我们还学会了数据处理和计算的方法，提高了实验的准确性和可靠性。
这个实验对于深入理解光学和科学研究具有重要意义。
第4章 第5节 用双缝干涉实验测定光的波长
第4章第5节用双缝干涉实验测定光的波长D．只是半波长的奇数倍【解析】光的干涉现象出现亮条纹的条件：δ＝nλ(n＝0，±1，±2…)【答案】 A4．(3分)如图4－5－2所示，是单色光双缝干涉实验某一时刻的波形图，实线表示波峰，虚线表示波谷．在此刻，介质中A点为波峰相叠加点，B点为波谷相叠加点，A、B连线上的C点为某中间状态相叠加点．如果把屏分别放在A、B、C三个位置，那么()图4－5－2A．A、B、C三个位置都出现亮纹B．B位置出现暗纹C．C位置出现亮或暗条纹由其他条件决定D．以上结论都不对【解析】在干涉现象中，所谓“振动加强点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相同的，该点的振幅是两列波的振幅之和，而不要理解为该点始终处于波峰或波谷，在某时刻它也可以位于平衡位置(如图中C点)，所谓“振动减弱点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相反的，该点的振幅是两列波长的振幅之差，如果两列波的振幅相同，则该点始终在平衡位置，对光波而言，该点是完全暗的．本题中，A、B、C连线上所有点到缝S1、S2的距离相等，所以A、B、C三点都是振动加强点，屏上对应出现的是亮条纹，所以A正确．【答案】 A课标导思1.了解光波产生稳定干涉图样的条件．2．会用公式Δx＝Ldλ测定波长.学生P 52一、实验目的1．了解光波产生稳定干涉图样的条件．2．观察白光及单色光的双缝干涉图样．3．掌握用公式Δx ＝L d λ测定波长的方法．4．会用测量头测量条纹间距离．二、实验原理1．相邻明纹(暗纹)间的距离Δx 与入射光波长λ之间的定量关系推导如图4－5－3所示，双缝间距d ，双缝到屏的距离L .双缝S 1、S 2的连线的中垂线与屏的交点为P 0.对屏上与P 0距离为x 的一点P ，两缝与P 的距离PS 1＝r 1，PS 2＝r 2.在线段PS 2上作PM ＝PS 1，则S 2M ＝r 2－r 1，因d ≪L ，三角形S 1S 2M 可看作直角三角形．有：r 2－r 1＝d sin θ(令∠S 2S 1M ＝θ)．图4－5－3则：x ≈L tan θ≈L sin θ有：r 2－r 1＝d x L若P 处为亮纹，则d x L ＝±kλ，(k ＝0,1,2，…)解得：x ＝±k L d λ.(k ＝0,1,2，…)相邻两亮纹或暗纹的中心距离：Δx ＝L d λ.2．测量原理由公式Δx ＝L d λ可知，在双缝干涉实验中，d 是双缝间距，是已知的；L 是双缝到屏的距离，可以测出，那么，只要测出相邻两明条纹(或相邻两暗条纹)中心间距Δx ，即可由公式λ＝d l Δx 计算出入射光波长的大小．3．条纹间距Δx 的测定测量头由分划板、目镜、手轮等构成，测量时先转动测量头，让分划板中心刻线与干涉条纹平行，然后转动手轮，使分划板向左(向右)移动至分划板的中心刻线与条纹的中心对齐，记下此时读数，再转动手轮，用同样的方法测出n个亮纹间的距离a，可求出相邻两亮纹间的距离Δx＝an－1.三、实验器材双缝干涉仪(包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及测量头，其中测量头又包括：分划板、目镜、手轮等)、学生电源、导线、米尺.学生P52一、实验步骤1．按图4－5－4所示安装仪器．图4－5－42．将光源中心、单缝中心、双缝中心调节在遮光筒的中心轴线上．3．使光源发光，在光源和单缝之间加红(绿)色滤光片，让通过后的条形光斑恰好落在双缝上，通过遮光筒上的测量头，仔细调节目镜，观察单色光的干涉条纹，撤去滤光片，观察白光的干涉条纹(彩色条纹)．4．加装滤光片，通过目镜观察单色光的干涉条纹，同时调节手轮，划板的中心刻线对齐某一条纹的中心，记下手轮的读数，然后继续转动使分划板移动，直到分划板的中心刻线对齐另一条纹中心，记下此时手轮读数和移过分划板中心刻度线的条纹数n.5．将两次手轮的读数相减，求出n条亮纹间的距离a，利用公式Δx＝a/(n－1)，算出条纹间距，然后利用公式λ＝dLΔx，求出此单色光的波长λ(d、L仪器中都已给出)．6．换用另一滤光片，重复步骤3、4，并求出相应的波长．二、注意事项1．单缝、双缝应相互平行，其中心大致位于遮光筒的轴线上，双缝到单缝距离应相等．2．测双缝到屏的距离l可用米尺测多次取平均值．3．测条纹间距Δx时，用测量头测出n条亮(暗)纹间的距离a，求出相邻的两条亮(暗)纹间的距离Δx＝an－1.三、误差分析本实验为测量性实验，因此应尽一切办法减少有关测量的误差，实验中的双缝间距d是器材本身就给出的，因此另外就要注意L和Δx的测量．1．L的测量因本实验中，双缝到屏的距离较大，L的测量误差影响不太大，也应尽量用米尺(精确到mm)准确去测定，如果可能，可多次测量求平均值．2．条纹间距Δx的测定(1)分划板的调节，分划板上的刻线形状如图4－5－5所示，一条水平刻线，三条竖直刻线，待视场中出现清晰的干涉条纹后，使竖直刻线与干涉条纹平行，若不平行，松开测量头上的紧固螺钉，转动测量头使其平行．图4－5－5(2)若直接测相邻两亮纹的间距Δx，相对误差较大，可象图4－5－6那样，转动手轮，使分划板中心刻线对齐左侧某一条清晰亮纹(暗纹)，记下游标尺读数x1；然后使分划板右移，让竖直中央刻线与第七条亮(暗)纹对齐，记下游标尺读数x7，则Δx＝x7－x16.图4－5－6(3)分划板刻线能否与干涉条纹对齐，对测量结果影响很大，由于明、暗条纹的界线不清晰，具体的对齐方法如下：把明(暗)纹嵌在分划板两条短刻线之间，使条纹的两边缘与短刻线的距离相等，这时即为对齐，如图4－5－7所示．图4－5－7(4)为更有效地减小实验误差，x1、x7的读数应重复测几次，取其平均值．一、实验原理的理解分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，已知λ红>λ紫，在屏上得到相邻亮纹间的距离分别为Δx1和Δx2，则()A．Δx1<Δx2B．Δx1>Δx2C ．若双缝间距d 减小，而其他条件保持不变，则Δx 1增大D ．若双缝间距d 减小，而其他条件保持不变，则Δx 不变【导析】 依据条纹间距表达式Δx ＝L d λ进行分析解答．【解析】 该题考查条纹间距的表达式．由Δx ＝L d λ，λ红>λ紫，得Δx 红>Δx紫，B 项正确．当双缝间距d 减小，其他条件不变时，条纹间距Δx 应增大，故C 项正确．【答案】 BC 根据Δx ＝L d λ即可得出结论透膜，一般用折射率为1.38的氟化镁，为了使波长为5.52×10－7 m 的绿光在垂直表面入射时使反射光干涉相消，求所涂的这种增透膜的厚度？【解析】 由于人眼对绿光最敏感，所以通常所用的光学仪器其镜头表面所涂的增透膜的厚度只使反射的绿光干涉相消，但薄膜的厚度不易过大，只需使其厚度为绿光在膜中波长的14，使绿光在增透膜的前后两个表面上的反射光互相抵消．而光从真空进入某种介质后，其波长会发生变化．若绿光在真空中波长为λ0，在增透膜中的波长为λ，由折射率与光速的关系和光速与波长及频率的关系得：n ＝c v ＝λ0f λf ，即λ＝λ0n ，那么增透膜厚度 h ＝14λ＝λ04n ＝5.52×10－74×1.38m ＝1×10－7 m.【答案】 1×10－7 m二、实验操作过程和实验原理的理解现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图4－5－8所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．图4－5－8(1)本实验的实验步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③用米尺测量双缝到屏的距离；④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离．在操作步骤②时还应注意____________和________________________．(2)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图4－5－9甲所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为________mm.(3)已知双缝间距d为2.0×10－4m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，由计算公式λ＝________，求得所测红光波长为________m.图4－5－9【导析】依据实验操作规程和数据处理方法进行解答．【解析】本题重点考查了实验操作规程、条纹间距与波长等数据的处理问题，这些也都是历届高考考查的热点问题．(1)单缝与双缝的间距为5～10 cm，使单缝与双缝相互平行．(2)甲图的读数为2.320 mm，乙图的读数为13.870 mm，Δx＝13.870－2.3206－1mm＝2.310 mm(3)由Δx＝ldλ可得：λ＝dlΔx＝2.0×10－40.700×2.310×10－3m＝6.6×10－7m.【答案】(1)见解析(2)13.870 2.310(3)ld·Δx 6.6×10－7测量头有千分尺(如本例题)和游标卡尺两种结构，应根据各自的读数规则读数；利用Δx＝|a2－a1|n－1计算Δx时，一定要明确n的含义．螺旋测微器是日常生活和工厂中经常使用的一种精度较高的测量长度的仪器，能正确地使用和读数是一种起码的技能，它是高考的热点．螺旋测微器的读数原则是：①以mm为单位；②整数部分由固定刻度的整数决定；③小数部分则由固定部分的半刻度和可动部分的示数共同决定：若固定部分过半刻线，则可动部分的示数加上“0.5”，若没有过半刻线，就由可动部分的示数来确定，有一点必须明确，示数一定要读到小数点后面的第三位.A．白炽灯，B.单缝片，C.光屏，D.双缝，E.滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上)．(1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是A______(A已写好)．(2)正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有________大于________．【解析】双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为光源，滤光片、单缝、双缝、屏，或把它们全部倒过来，因本题第一项已经填好，故答案是唯一的．由Δx＝ldλ知，波长越长，条纹越宽，间距越大，或由干涉条纹的特征均可得出a一定大于b.【答案】(1)EBDC(2)a b三、实验误差分析在“用双缝干涉实验测定光的波长”的实验中，若测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不平行，出现如图4－5－10所示的情形，在这种情况下用测量出的相邻明(或暗)条纹间距Δx计算光波波长，则计算出的波长λ和光的实际波长λ0的关系是()图4－5－10A．λ>λ0B．λ＝λ0C．λ<λ0D．无法确定【导析】分析判断出Δx的变化，再由λ＝dLΔx即可得出结果．【解析】由图4－5－10可以看出，分划板中心刻度线与干涉条纹不平行导致相邻明(或暗)条纹间距Δx偏大，从而使计算出的光波波长λ＝dLΔx偏大，故答案选A.【答案】 A由λ＝dLΔx可知，对λ的测量产生影响的主要有两个因素，即L和Δx的测量值.到干涉图样，这可能是由于()A．光束的中央轴线与遮盖光筒的轴线不一致，相差较大B．没有安装滤光片C．单缝与双缝不平行D．光源发出的光束太强【解析】安装实验器件时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝要相互平行，才能使实验成功．当然还要使光源发出的光束不致太暗．据上分析，可知选项A、C正确．【答案】 AC2．在双缝干涉实验中，中间明条纹(零级明条纹)到双缝的路程差为零，那么从双缝到第三级明条纹之间的路程差是( )A ．1.5λB ．2λC ．2.5λD ．3λ【解析】 由Δx ＝nλ(n ＝0、1、2、3…)可知屏上的第三级亮条纹对应n ＝3.【答案】 D3．如图4－5－11为双缝干涉实验中产生的条纹图样：甲图为绿光进行实验的图样，a 为中央亮条纹；乙为换用另一种单色光进行实验的图样，a ′为中央亮条纹．则以下说法正确的是( )图4－5－11A ．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长B ．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C ．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D ．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短【解析】 由图可知，乙图中的条纹间距大，由Δx ＝L d λ可知λ乙>λ甲，A正确．【答案】 A4．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，装置如图4－5－12所示．双缝间的距离d ＝3 mm.图4－5－12(1)若测定红光的波长，应选用________色的滤光片．实验时需要测定的物理量有：________和________．【解析】 该题考查实验原理和螺旋测微器的读数，由于测红光的波长，因此用红色滤光片．由Δx ＝L d λ可知要想测λ必须测定L 和Δx .【答案】 (1)红 L Δx5．用波长未知的单色光做双缝干涉实验，若双缝间的距离为1 mm ，缝到屏的距离为1 m ，第20级亮条纹中心在中央亮条纹(零级亮条纹)中心上方1.78 cm 处，则该单色光的波长是多少微米？【解析】 Δx ＝1.78×10－220m ＝8.9×10－4 m λ＝d Δx L ＝1×10－3×8.9×10－41 m ＝8.9×10－7 m＝0.89 μm【答案】 0.89 μm。
实验 用双缝干涉测量光的波长
的意义是_________________
35
30
m0m
25 20
练习2、 在《用双缝干涉测光的波长》的实验中，装置如
图，双缝间的距离d=3mm （1）若测定红光的波长，应选用 红 色的滤光
片，实验时需要测定的物理量有： 双缝到屏的距离L 和 n条条纹间距a 。
光源 滤光片单缝 双缝 遮光筒 屏
（2）若测得双缝与屏之间距离0.70m，通过测量头 （与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前 进或后退0.500mm）观察第1条亮纹的位置如图（a） 所示，观察第5条亮纹的位置如图（b）所示，则可求 出红光的波长= 7×10-7 m.（保留一位有效数字）
2、利用双缝干涉仪来测光的波长，实验装置包括以下主要元 件：A、白炽灯，B、单缝片，C、光屏及测量头，D、双缝， E、遮光筒，F、滤光片。把以上元件安装在光具座上时，正确 的排列顺序是 （1）A FBDEC（A已填好）。 （2）正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测 出10条红亮条纹间距为a；改用绿色滤光片，其它条件不变， 用测量头测出10条绿亮条纹间距为b，则一定有a 大于___b （填“大于”、“小于”、或“等于” ）
13.4实验 用双缝干涉测量光的波长
实验：用双缝测量光的波长
一、实验原理
双缝干涉的两个相邻亮（暗）条纹的距离△x与波长λ、 双缝的间距d及双缝到屏的距离L满足
二、实验装置及器材
光具座、光源、滤光 片、单缝、双缝、遮 光筒、毛玻璃屏、测 量头，学生电源、导 线、刻度尺
实验步骤：1. 观察双缝干涉图样 （1）如图所示，把直径约10cm、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；
用双缝干涉测量光的波长
解析： (1)根据平面镜成像特点 (对称性)，先作出S在 镜中的像，画出边沿光线，范围如图所示．
(2)根据杨氏双缝干涉实验中干涉条纹宽度与双缝间 L 距、缝屏距离、光波波长之间的关系式 Δx＝ d λ，因为 d L ＝2a，所以 Δx＝ λ. 2a
L (3)由 Δx＝ d λ 可得
λ ＝ Δ x·
(1.770－1.250)×10－2 0.5×10－3 d － λ ＝ Δx·L ＝ × m ＝ 6.5×10 7m. 1 6－2
5×10－7m.
例2：现有毛玻璃屏A，双缝B、白光光源C、单缝D和透红 光的滤光片E等光学元件，要把它们放在下图所示的光 具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长． (1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元 件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为 C、 E、D、B 、A. (2)本实验的实验步骤有： ①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直 接沿遮光筒轴线把屏照亮； ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件 的中心位于遮光筒的轴线上； ③用米尺测量双缝到屏的距离；
第四节 实验：用双缝干涉测量光的波长
一、实验原理 相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为：
l x d
P1 S1 d S2
l
其中，λ 表示波长，d x 表示两个狭缝之间的距 离，l 为挡板与屏间的距 P 离，如果测出 x 、l 和d 就能测出波长。
二、实验器材 光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏 及光具座。
使单缝与双缝相互平行． 单缝与双缝的间距为5cm～10cm，
(4)已知双缝间距d为2.0×10－4m，测得双缝到屏的距离l 为0.700m，由计算公式λ＝________，求得所测红光波 长为________m.
4 实验 用双缝干涉测量光的波长
测量头
邻两条亮(暗)条纹间的距离Δx用
测Hale Waihona Puke .[实验器材]双缝干涉仪(包括光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃光
刻度尺
屏)、测量头、学生电源、导线、
.
[物理量的测量]
1.安装、调节双缝干涉仪,实验装置如图所示,使各部件水平、
单缝与双缝间的距离在8 cm左右.
干涉
2.观察白光的双缝
对齐
C.为了减小测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮
纹间距Δx=
−1
[解析] (1)放上单缝和双缝后,由于发生干涉现象,没法调节光源的高度,故A项错误.
(2)测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图所示,其示数为
1.970 mm.
[解析] (2)按读数规则,读出示数为1.5 mm+47.0×0.01 mm=1.970 mm.
[实验思路]
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
(1)当两列单色光在空间相遇并发生干涉时,在接收屏上将出现 明暗相间 的
Δx
条纹.两相邻亮(暗)条纹间的距离满足Δx= λ,故有λ=
.测出d、l、Δx
即可算出光的波长.
刻度尺
(2)实验中,双缝间的距离d是已知的,双缝到屏的距离l可以用
4
实验：用双缝干涉测量光的波长
新课程标准
学业质量水平
1.了解光波产生稳定干涉图样
的条件
1.能利用双缝干涉实验测定光的波长
2.观察白光及单色光的双缝干
涉图样
l
3.掌握用公式Δx= λ测定波长的
完整版实验用双缝干涉测量光的波长
完整版实验用双缝干涉测量光的波长实验目的：通过使用双缝干涉实验，了解光的干涉现象，熟悉实验的操作方法，并且使用该实验测量出光的波长。
实验原理：1. 光的干涉现象在一定条件下，两个或多个光波相遇时，它们可能会发生互相干涉，从而产生干涉现象。
当两个光波的振幅相同时，它们会叠加在一起，形成干涉图案。
干涉现象被广泛应用于测量实验中，例如通过双缝干涉实验测量出光的波长。
2. 双缝干涉实验双缝干涉实验是一种基本实验，它演示了干涉现象的基本特征。
该实验的原理是将光束通过两个细缝后，让它们发生干涉。
通过观察干涉条纹来研究光的干涉现象。
实验器材：- 光源- 双缝板- 客观透镜- 物镜- 偏振板- 光屏- 丝尺- 直尺实验步骤：1. 准备实验器材，将光源放置在距离双缝板约50 cm的位置上。
2. 在光源下放置双缝板，并将其对齐。
可以使用直尺和丝尺来检查距离和角度。
3. 将客观透镜放置在双缝板后面。
客观透镜是用来收集和聚焦光线的。
4. 安装偏振板，以保证光的偏振方向始终不变。
5. 将物镜安装在光屏上，然后将光屏放置在客观透镜后面。
这样可以将光线聚集到某个点上，形成干涉条纹。
6. 调节双缝板的位置和距离，以便获得清晰的干涉条纹。
干涉条纹的形状取决于双缝板之间的间距和光的波长。
7. 使用丝尺和直尺测量干涉条纹的间距。
将测量结果记录下来。
8. 使用公式计算出光的波长。
根据干涉条纹的间距和缝隙之间的距离，可以使用公式λ = y D / d计算出光的波长。
实验注意事项：1. 实验过程中要保持环境比较暗，以减少环境光的干扰。
2. 要使用准确的测量仪器，例如丝尺和直尺等。
3. 改变双缝板的间距和光的颜色可以产生不同的干涉条纹，要注意观察。
实验结论：通过使用双缝干涉实验，可以观察到光的干涉现象。
通过测量干涉条纹的间距，可以计算出光的波长。
了解光的干涉现象和实验操作方法是理解基本物理概念和技能的重要步骤。
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B.乙图条纹较窄,光乙的波长比光甲波长长
C.乙图的条纹较宽,光乙的波长比光甲短 D.乙图的条纹较窄,光乙的波长比光甲短 答案:A
课堂练习
5.现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光
片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝
干涉装置，用以测量红光的波长．
(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件， 由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、______、 ________、________、A.E Nhomakorabea、D 、B
(2)若测得双缝间距为3.0 mm，双缝与屏之间的距离为0.70 m，
通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板 前进或后退0.500 mm)观察到第1条亮纹的位置如图(a)所示， 观察第5条亮纹的位置如图(b)所示．则可求出红光的波长λ＝ ________ m．(保留一位有效数字)
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
线移动至第n条亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a2. ③用刻度尺测量双缝到光屏间距离L(d是已知的)． ④重复测量和计算，求出波长的平均值． ⑤换用不同的滤光片，重复实验．
课堂练习
1.“用双缝干涉测光的波长”的实验中,为使光屏上单色光的 条纹间距减小些,可采用的措施是AD ( )
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安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单 缝的缝平行，二者间距为几个厘米，这时，可观察到白光的 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
A.换用缝距大些的双缝片
B.换用缝距小些的双缝片 C.适当调大双缝与屏之间的距离 D.适当调小双缝与屏之间的距离
课堂练习
2.在利用测量头测量条纹宽度时,应使分划板中心刻线最好 ( )
A.与亮条纹的边缘对齐
B.与暗条纹的边缘对齐
C.与亮条纹的中心位置对齐
D.与暗条纹的中心位置对齐
答案:C
课堂练习
3.在双缝干涉实验中,双缝的作用是( )
A.遮住过于强烈的光 B.使白光变成单色光 C.形成两个振动情况相同的光源 D.使光发生折射 答案:C
课堂练习
4.右图所示为双缝干涉实验中产生的条纹图样,甲图为用光甲进行 实验的图样,a为中央亮条纹.乙为换用另一种单色光乙进行实 验的图样,a′为中央亮条纹,则以下说法正确的是( A.乙图条纹较宽,光乙的波长比光甲波长长 )
1.250 (1)图乙中游标卡尺的示数为____________cm.
1.770 (2)图丁中游标卡尺的示数为_____________cm. 6.6×10-7 (3)所测光波的波长为____________m( 保留两位有效数字).
用双缝干涉测量光的波长
武胜中学 吴建兵
一、实验目的 观察单色光的干涉图样，测定单色光的波长。 二、实验原理 双缝干涉条纹间距公式Δx＝ 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)、学生电源、导线、刻
度尺。
四、实验操作
1．实验步骤
(1)观察双缝干涉图样 ①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图 所示．
λ≈7×10－7 m
6.某同学在做“双缝干涉测定光的波长”实验时,第一次分划板
中心刻度线对齐第2条亮纹的中心时(如下图甲中的A),游标卡尺
的示数如下图乙所示,第二次分划板中心刻度线对齐第6条亮纹 的中心时(如图丙中的B),游标卡尺的示数如图丁所示.已知双缝 间距d=0.5 mm,双缝到屏的距离L=1 m.则: