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1、一、实验目的1观察白光及单色光的双缝干涉图样2测定单色光的波长二、实验原理如图所示，电灯发出的光，经过滤光片S后变成单色光，同时到达双缝S1和S2，双缝S1、S2相当于两个步调完全一致的单色相干光源透过S1、S2双缝的单色光在屏上相遇并叠加，S1、S2到屏上P点的路程分别为r1、r2，两列光波传到P的路程差yr1r2，设光波波长为. 两条相邻明(暗)条纹间的距离y用测量头测出测量头由分划板、目镜、手轮等构成如图所示三、实验器材双缝干涉仪，即光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头另外，还有学生电源、导线、刻度尺等四、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
2、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510 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光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近4注意调节各缝平行六、实验中的误差及对策1光波的波长很小，y、l的测量对波长的影响很大2在测量l
3、时，一般用毫米刻度尺；而测y时，用千分尺且采用“累积法”3多次测量求平均值要点 实验基本方法【例】在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上(如图)，并选用缝间距d0.2 mm的双缝屏从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L700 mm.然后，接通电源使光源正常工作 (1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图甲(a)所示，图中数字是该同学给各暗纹的编号，此时图甲(b)中游标尺上的读数x11.16 mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示，此时图乙(b)中游标尺上的读数
4、x2_mm. (2)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离x_mm；这种色光的波长_nm.【答案】(1)15.02(2)2.316.6102 1用单色光做双缝干涉实验，下列说法正确的是() A相邻干涉条纹之间的距离相等 B中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍 C屏与双缝之间的距离减小，则屏上条纹间距增大 D在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距2英国物理学家托马斯杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象如图为实验装置简图，M为竖直线光源(长直灯丝钠灯)，N和O均为有狭缝的遮光屏，P为像屏现有四种不同带有狭缝的遮光屏，实验时的正确选择是
5、()AN应选1，O应选2 BN应选3，O应选4CN应选1，O应选4 DN应选3，O应选2解析A单缝和双缝要与光源平行，故A项正确 3用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：A.白炽灯，B.单缝，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_【答案】(1)E、B、D、C(2)ab 4现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、
6、红色滤光片E等元件，要把它们装在同一光具座上组成双缝干涉装置用来测量红光的波长 (1)将白光光源C装在光具座最左端，由左到右依次放置其他元件表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_. (2)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹记为0条纹，此时手轮上读数如图甲所示，读数为_mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐，读数如图乙所示，则相邻条纹间距为_mm.【答案】(1)E、D、B、A(2)2.3202.310 5如图所示是用激光器、缝间距可调节的双缝屏、光屏等器材研究光的干涉现象的装置 (1)实验中用激光通过双缝，其目的是_ _；在本实验中为了增大光屏上干涉条纹
7、的间距，可以采用其他条件不变只调节双缝间距d的方法，应使d_(填“增大”或“缩小”) (2)在实验中，如果将红光换为黄光后通过同一双缝装置，会发现光屏上干涉条纹的间距变小的现象，根据干涉理论中关于“在d与L相同的情况下，条纹间距与_ _的结论可以说明红光的波长比黄光的波长_(填“长”或“短”)【答案】(1)产生频率相同的两束光缩小(2)波长成正比长 6某同学设计了一个测定激光的波长的实验装置如图所示，激光器发出一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片的位置上出现一排等距的亮线 (1)这个现象说明激光具有_性 (2)某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时如图甲所示，游标卡尺的示数如图丙所示；第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心线时如图乙所示，游标卡尺的读数如图丁所示已知双缝间距为0.5 mm，从双缝到屏的距离为1 m，则图丙中游标卡尺的示数为_mm.图丁中游标卡尺的示数为_mm.实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是_ _，所测光波的波长为_m(保留两位有效数字) (3)如果实验时将红激光换成蓝激光，屏上相邻两条纹的距离将_【答案】(1)相干(2)11.416.7减小测量的偶然误差6.6107(3)变小
高考物理复习 高效学习方略 实验15 用双缝干涉测量光的波长课件
