实验15 用双缝干涉测光的波长
13.4 实验：用双缝干涉测量光的波长
第四节 实验： 用双缝干涉测量光的波长
光 的 干 涉
一、双缝干涉实验 1、实验
2、现 象
（1）中央出现明条纹 （2）干涉条纹在中央明纹两侧 对称分布； （3） 相邻两级明纹(暗纹)中心 间距相等；
二、干涉条纹分析
1、明暗条纹的位置
出现明纹
出现暗纹
L L x r k d d
L 1 L x r k d 2 d
“计算表明”？
2、相邻两条明纹(或暗纹)的中心间距
L x d
3、条纹间距的应用——光波长的测定 4、拓展
·对光同样适用的规律：
v f
·在真空中光的传播速度都相同，可以得出： 可见光中红光频率最小，紫光频率最大。
算一算：
有位同学利用双缝干涉实验测算红光的波 长，使用了间隔0.12mm的缝，在离缝１.３m 的屏上获得清晰的干涉条纹,量得相邻亮条纹 的间距为7.3mm,求此红光的波长.
本节课要点
知识要点 条纹位置
条纹间距
方法和能力要点
学会用类比方法思考问题
会将条纹间距公式用于分析物理现象
课后
思考
试一试：推导条纹间距公式。
想一想：为什么光能在真空中传播，机械波不能？
实验_用双缝干涉测量光的波长
一、实验目的： 1、了解光波产生稳定的干涉现象的条 件； 2、观察双缝干涉图样； 3、测定单色光的波长。 二、实验器材： 双缝干涉仪、测量头、光具座 （带米尺）、电源（8-12V）、光 源（灯座、小灯泡）
三、实验原理
如图所示的双缝实验中，屏离开挡板越远， 条纹间的距离越大，另一方面，实验所用光波 的波长越大，条纹间的距离也越大，这是为什 么？
红光的条纹间距最大，紫光的最小。
1 、红光的波长最长，紫光的波长最短。 2、波长越长，频率越小，波长越短，频率越大。 3、光的颜色由频率决定
白光的干涉图样是什么样？
1、明暗相间的彩色条纹 2、中央为白色亮条纹 3、干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的 4、在每条彩色亮纹中红光总是在外缘，紫光在内 缘。
r2-r1=dsinθ
r1
P1
X=Ltanθ≈Lsinθ
当两列波的路程差为波长的 整数倍，即dx/L=±kλ （k=0,1,2…)时才会出现亮条 纹，亮条纹位置为： X=±kLλ/d
S1 d S2
x
θ
r2 l
P
四、实验步骤：
（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；
（5）分别改变滤光片和双缝，观察干涉图样的变化；
（6）已知双缝间的距离d，测出双缝到屏的距离L， 用测量头测出相邻两条亮（暗）纹间的距离△x，由 x d 计算单色光的波长。 L 为了减小误差，可测出n条亮（暗）间的距离a，则:
a x n1
(7)重复测量、计算,求出波长的平均值 （8）换用不同颜色的滤光片，观察干涉 条纹间距的变化，并求出相应色光的波长。
六、误差分析
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。
实验用双缝干涉测光的波长总结
实验用双缝干涉测光的波长总结引言：光干涉是光学中一种重要的现象，它是基于波动理论解释得出的。
双缝干涉是一种经典的光干涉实验，通过两个相隔很近的缝隙使光线发生干涉现象。
实验用双缝干涉测光的波长是分析光波特性和验证光学理论的重要手段。
本文将以实验用双缝干涉测光的波长为主题，详细介绍实验方法和结果，并对实验结果进行总结和讨论。
一、实验用双缝干涉测光的原理实验用双缝干涉测光的原理是基于光的波动性和干涉理论。
当光通过两个相距很近的缝隙时，根据菲涅尔衍射原理，光波将发生干涉现象。
在一定条件下，干涉条纹呈现出一系列亮暗相间的条纹，这些条纹的间距和形态与光的波长有关。
实验通过观察干涉条纹的位置或通过测量干涉条纹的间距来确定光的波长。
二、实验方法1.实验装置：实验装置由一个光源、一组双缝、一个屏幕和一个测量器件组成。
光线由光源发出，经过双缝后，形成干涉条纹在屏幕上投影。
测量器件可以是标尺或干涉仪等，用于测量干涉条纹的间距。
2.实验步骤：（1）调整实验装置：将光源、双缝和屏幕依次排列好，使光线能够通过双缝并形成干涉条纹在屏幕上投影。
（2）观察干涉条纹：通过调整光源或双缝的位置，使干涉条纹清晰可见。
注意观察干涉条纹的形态、间距和亮暗变化。
（3）测量干涉条纹间距：使用测量器件测量干涉条纹的间距，并记录下来。
三、实验结果通过实验得到的干涉条纹的间距可以用来测量光的波长。
根据干涉理论，干涉条纹的间距d和光波长λ之间的关系可以由杨氏双缝干涉公式表示：d=λL/(2d)其中，d是双缝间距，L是屏幕距离，λ是光波长。
根据干涉条纹的间距d和实际测量的数值，可以通过计算得到光的波长λ。
四、实验总结和讨论实验用双缝干涉测光的波长是一种简单而常用的实验方法，它可以通过测量干涉条纹的间距来确定光的波长。
然而，实际实验中可能会遇到一些困难，如双缝的制作和调整、干涉条纹的观察和测量等。
为了获得准确的实验结果，需要仔细设计实验装置和注意实验技巧。
用双缝干涉测量光的波长实验步骤
用双缝干涉测量光的波长实验步骤
1. 嘿，咱要开始用双缝干涉测光的波长啦，就像要去探索光的小秘密花园。
2. 首先呢，得把那实验仪器搬出来，这仪器就像一群等待发号施令的小士兵。
3. 然后找到光源，那光源啊，就像是一个超级亮的小太阳被我们关在小盒子里。
4. 把光源摆好位置，就像给小太阳找个安稳的宝座，不能让它乱跑。
5. 接着拿出双缝装置，这双缝就像两道小门缝，光要从这门缝里挤过去呢。
6. 小心翼翼地把双缝装置安装好，就像给光搭一个超级精致的小通道。
7. 在双缝后面呢，要放上光屏，这光屏就像光的大舞台，等着光来表演干涉大戏。
8. 调整光源的高度，就像给小太阳调整帽子的高度，得刚刚好。
9. 打开光源开关，哇，光就像一群调皮的小精灵开始冲向双缝啦。
10. 光穿过双缝的时候，感觉就像一群小鱼穿过两个窄窄的水闸。
11. 在光屏上开始寻找干涉条纹啦，这条纹就像光画出来的神秘小图案。
12. 眼睛要睁得大大的，像铜铃一样，仔细盯着光屏看那若隐若现的条纹。
13. 如果条纹不太清晰，就得像调整魔法阵一样调整仪器的位置。
14. 测量条纹间距的时候，就像在数光精灵留下的小脚印间距。
15. 用那个测量工具去量，那工具就像一个超级精准的小侦探。
16. 记录下测量的数据，这数据就像光给我们留下的神秘小密码。
17. 根据公式去计算光的波长，公式就像一个神秘的魔法咒语。
18. 算出波长的那一刻，就像揭开了光的一层神秘面纱，超有成就感。
实验用双缝干涉测量光的波长(解析版)
实验用双缝干涉测量光的波长(解析版)实验用双缝干涉测量光的波长(解析版)实验背景与目的光是一种电磁波，具有波特性，它的波长是光学特性中的重要参数。
在实验室中，我们可以通过双缝干涉实验来测量光的波长。
本实验的目的是通过实验测量，获得准确的光的波长数值。
实验原理双缝干涉实验基于波的干涉现象。
当光通过具有一定间距的两个细缝时，光波会以相互干涉的方式形成明暗相间的干涉条纹。
其中，两条连续的暗纹之间的距离为等级，可用于计算光的波长。
实验材料与仪器1. 光源：使用单色光源，如利用钠黄光来保证实验的准确性。
2. 双缝装置：包括细缝和支架，确保细缝间距及安装稳定性。
3. 光屏：用于接收干涉条纹的光，并进行观察和测量。
4. 间接测量器具：如毫米尺、卡尺等，用于测量干涉条纹的间距。
实验步骤1. 准备实验装置：将双缝装置放置在光源前方，与光源保持适当距离。
调整双缝装置，使其垂直于光线传播方向。
2. 调整装置：调整双缝之间的间距，以及光源和屏幕的位置，使得在光屏上能够观察到清晰的干涉条纹。
3. 观察干涉条纹：用肉眼观察在光屏上出现的干涉条纹，并调整观察位置，以获得最清晰的条纹图案。
4. 测量干涉条纹间距：使用间接测量工具，如毫米尺或卡尺，测量连续暗纹之间的距离，称为等级。
5. 计算光的波长：根据干涉条纹的等级和双缝之间的间距，使用以下公式计算光的波长：波长 = 等级 ×双缝间距 / 总暗纹数注意事项1. 实验环境应保持较暗，以减少外界光线的干扰。
2. 测量时应尽量减少误差，尽可能精确测量干涉条纹间距。
3. 为了获得更准确的实验结果，建议重复实验多次，取平均值作为最终测量结果。
实验结果与讨论根据实验测量得到的干涉条纹间距和已知的双缝间距，我们可以使用上述公式计算出光的波长。
在本实验中，我们使用钠黄光源进行测量，钠黄光波长已经得到准确的数值，所以可以将实验得到的结果与已知值进行比较，验证实验的准确性。
在实际操作中，我们进行了多组实验，每一组实验都测量了多个干涉条纹间距，以减小测量误差。
高考物理总复习实验十五用双缝干涉测光的波长课堂检测
【红对勾 讲与练】 版高考物理总复习 实验十五 用双缝干涉测光的波长课堂检测1．[多选]利用下图中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法中正确的是( )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，干涉条纹间距变窄解析：由条纹间距公式Δx ＝ldλ，d 指双缝间距离，l 是双缝到屏的距离，可知：A 项中l 减小，Δx 变小；B 项中λ变大，Δx 变大；D 项中d 变大，Δx 变小．故A 、B 、D 正确．答案：ABD2．在观察光的双缝干涉现象的实验中：(1)将激光束照在下图乙所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是图甲中的________．(2)换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将________；保持双缝间隙不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将________(以上均选填“变宽”、“变窄”或“不变”)．解析：(1)双缝干涉图样是平行且等宽的明暗相间的条纹，A 图正确．(2)根据Δx ＝l dλ知，双缝间的距离d 减小时，条纹间距变宽；当双缝到屏的距离l 减小时，条纹间距变窄．答案：(1)A (2)变宽 变窄3．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图所示．(1)某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点：A ．灯丝与单缝和双缝必须平行放置B ．干涉条纹与双缝垂直C ．干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关D ．干涉条纹的间距与光的波长有关以上几点中，你认为正确的是________． (2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图甲所示，该读数为________mm.(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图乙所示．则在这种情况下来测量干涉条纹的间距Δx 时，测量值________实际值．(填“大于”“小于”或“等于”)解析：(1)为了获得清晰的干涉条纹，A 正确．由干涉现象可知干涉条纹与双缝平行，B 错误．干涉条纹的疏密Δx ＝l dλ与单缝宽度无关，C 错误，D 正确．(2)手轮的读数为(0.5 mm ＋20.0×0.01 mm)＝0.700 mm.(3)条纹与分划板不平行时，实际值Δx 实＝Δx 测cos θ，θ为条纹与分划板间的夹角，故Δx 实<Δx 测．答案：(1)AD (2)0.700 (3)大于4．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)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.解析：(1)单缝与双缝的间距为5～10 cm ，使单缝与双缝相互平行．(2)图甲的读数为2.320 mm ，图乙的读数为13.870 mm ，Δx ＝13.870－2.3206－1mm ＝2.310 mm. 答案：(1)单缝与双缝的间距为5～10 cm 使单缝与双缝相互平行 (2)13.870 2.3105．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，请按照题目要求回答下列问题．(1)下图中甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是________．(2)将下表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长．元件代号A B C D E 元件名称光屏 双缝 白光光源 单缝 透红光的滤光片将白光光源C 放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为________．(填写元件代号)(3)已知该装置中双缝间距d ＝0.50 mm ，双缝到光屏的距离L ＝0.50 m ，在光屏上得到的干涉图样如图甲所示，分划板在图中A 位置时游标卡尺如图乙所示，则其示数为________mm ；在B 位置时游标卡尺如图丙所示．由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为________m.解析：图甲中的条纹间距和宽度相同，是干涉图样，图乙是衍射图样．光源发出的白光，各种频率都有，加上E 后通过的只有红光了，变成单色光，加上D 和B ，就得到两列频率相同、步调一致的相干光，最后放置光屏，干涉条纹呈现在光屏上，所以顺序为CEDBA .B 位置的示数为115.65 mm ，图甲中AB 之间的距离为(115.65－111.10) mm ＝4.55 mm ，则相邻条纹的间距为Δx ＝4.557 mm ，再根据公式Δx ＝L dλ，代入数据得波长为6.5×10－7 m. 答案：(1)甲 (2)CEDBA (3)111.10 6.5×10－7。
实验 用双缝干涉测光的波长
m1m6..实7 验时测量多
条干涉条纹宽度的目的是
减小测量,所的测偶光然波误的差波
长为
m. 6.6×10-7
(保留两位有效数字)
6、用双缝干涉测光的波长。实验装置如下图1所示，已 知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离 L2=700mm，双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮纹中 心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动
屏
L2
图（甲）
注意事项：
1、安装仪器的顺序：光源、滤光片、单缝、双 缝、遮光筒、光屏
2、双缝与单缝相互平行，且竖直放置
3、光源、虑光片、单缝、双缝的中心均在遮光 筒的中心轴线上
4、若出现在光屏上的光很弱，由于不共轴所致
5、若干涉条纹不清晰，与单缝和双缝是否平行 有很大关系
一、实验注意事项问题
（k=0,1,2…)时才会出现亮条 纹，亮条纹位置为：
X=±klλ/d
相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为
x l
d
其中，波长用λ 表示，d表示两个狭缝 之间的距离，l为挡板与屏间的距离．
测量结果求波长： 测出n个亮条纹间的距离a。就可以求出 相邻两个亮条纹的距离
x a2 a1 a n 1 n 1 再由 x l d
在双缝干涉实验中，若经粗调后透过 测量头上的目镜观察，看不到明暗相 间的条纹，只看到一片亮区，造成这 种情况的最可能的原因: ___单__缝__与__双__缝_不__平__行_____
4.用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知 使用的双缝间距离d=0.1mm,双缝到屏的距 离为L=6.0m，测得屏上干涉条纹中相邻亮 纹间距是3.8cm，氦氖激光器发出的红光的
（2）写出计算波长λ的表达式，λ=_________（用符号
高中物理实验：用双缝干涉测量光的波长
测定单色光的波长
• 测出n个亮条纹间的距离a，求出相邻两个 亮条纹间的距离△x=a/（n-1),然后由
△x=lλ/d
2…)时才会出现亮条纹，亮条纹
位置为：
X=±klλ/d
实验原理
相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为
x l
d
其中，波长用表示，d表示两个狭缝之间的距离，l
为挡板与屏间的距离．
ΔX
ΔX
ΔX
ΔX
ΔX
ΔX
第第中 第第
二一间 一二
条条亮 条条
亮亮纹 亮亮
纹纹
纹纹
第 第第第 第第 三 二一一 二三 条 条条条 条条 暗 暗暗暗 暗暗 纹 纹纹纹 纹纹
实验：用双缝干涉测量光的波长
实验原理
如图所示的双缝实验中，屏离开挡板越远，条纹
间的距离越大，另一方面，实验所用光波的波长越大，
条纹间的距离也越大，这是为什么？
思考
r1
S1 d
θ
r2
S2 l
运用几何知识
P1
r2-r1=dsinθ
x
P
X=ltanθ≈lsinθ
当两列波的路程差为波长的整
数倍，即dx/l=±kλ，（k=0,1,
4.实验：用双缝干涉测量光的波长
杨氏双缝干涉实验装置
杨氏双缝干涉实验
1、装置特点：
1）双缝S1、S2到单缝S的距离相等 2）双缝很近 0.1mm
单缝
双缝
屏
S1 S S2
2、①用单色光
②单缝的作用：获得同频率光
③双缝的作用： 双缝的作用是获得两个振动情况完全 相同的光源，叫相干光源(频率相同)
屏上看到明暗相间的条纹
P2 / 第二亮纹 P3 / 第三亮纹
ΔX
ΔX
ΔXБайду номын сангаас
ΔX ΔX
ΔX
第 二 条 亮 纹
第 一 条 亮 纹
中 间 亮 纹
第 一 条 亮 纹
第 二 条 亮 纹
第 三 条 暗 纹
第 二 条 暗 纹
第 一 条 暗 纹
第 一 条 暗 纹
第 二 条 暗 纹
第 三 条 暗 纹
如用白光作实验, 则除了中 央亮纹仍是白色的外,其余各级
屏上形成的明暗相间条纹叫做干涉图样
实验原理
思考
如图所示的双缝实验中，屏离开挡板越远， 条纹间的距离越大，另一方面，实验所用光波的 波长越大，条纹间的距离也越大，这是为什么？ 运用几何知识
r1 S1 d S2
θ
P1 x
r2-r1=dsinθ X=ltanθ≈lsinθ 当两列波的路程差为波长的整 数倍，即dx/l=±kλ，（k=0,1, 2…)时才会出现亮条纹，亮条纹 位置为： X=±klλ/d
r2
l
P
相邻两个明(或暗)条纹之间的 距离为
l x d
λ表示，d
表示两个狭缝之 间的距离，l 为挡板与屏间的距离．
干涉图样的特点: