2017年高考一轮 13.7《实验 用双缝干涉测光的波长》ppt课件

2017年高考一轮 13.7《实验 用双缝干涉测光的波长》ppt课件内容摘要：

1、课标版 物理 第 7讲 实验 ： 用双缝干涉测光的波长 实验目的 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 d、双缝到屏的距离 l、单色光的波长 之间 满足 =。 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。 教材研读 实验步骤 (1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。 如图所示。 (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 ,使光源灯丝发出的光能沿遮光筒的轴线到达光屏。 (4)安装双缝和单缝 ,中心大致位于遮光筒的 2、轴线上 ,使双缝与单缝的缝平 行 ,二者间距约 510 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。 (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 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 该条亮纹记为第 则相邻两亮条纹间 距 x=。 (3)用刻度尺测量双缝到光屏间的距离 l(。 (4)重复测量、计算 ,求出波长的平均值。 211数据处理 x=。 = x。 求 的平均值。 注意事项 应轻拿轻放 ,且注意保养。 注意调节光 3、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。 并与单缝平行且靠近。 211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所致 ,故应正确 调节。 误差分析 (1)干涉条纹没有调整到最清晰的程度。 (2)误认为 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。 考点一 实验原理与操作 典例 1 在“用双缝干涉测光的波长”实验中 : (1)实验装置采用双缝干涉仪 ,它由各部分光学元件在光具座上组 4、成 ,现准备 了下列仪器 :其中双缝片和光 屏连在遮光筒上 )。 把以上仪器安装在光具座上时 ,正确的排列顺序是。 (2)(多选 )关于本实验 ,正确的说法是 ( ) 并且单缝和双缝的缝应相互平行 可以看到彩色的干涉条纹 ,中央为一条白亮 的零级干涉条纹 ;彩色条纹的排列 ,以零级亮条纹为中心左右对称 ,在第一 级亮条纹中紫色在最外侧 考点突破 在单缝前面放上红色或绿色滤光片 ,即可看到红 黑相间或绿黑相间的干涉条纹 ,且红条纹的间距比绿条纹的间距大 答案 (1) (2)析 (1)双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确顺序为 :光源、滤光 片、单缝片、双缝片、光屏 ,或把它们全部倒过来也可 , 5、因此 ,答案为 (2)实验时应使各器件的中心位于遮光筒的轴线上 ,且使单缝与双缝平行 ,A 正确 ;白光的干涉图样是彩色条纹 ,中央为白色亮条纹 ,在第一级亮条纹中 红色在最外侧 ,由 x= 得红条纹的间距大于绿条纹的间距 , 为了减小误差 ,应使分划板的中心刻线对齐条纹中心再读数 , 同学在做双缝干涉实验时 ,安装好实验装置 ,在光屏上却观察不到 干涉图样 ,这可能是由于 ( ) 相差较大 答案 A 安装实验器件时要注意使光束的中央轴线与遮光筒的轴线重 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 ,还要使光源发出的光不要太暗 6、 ,才 能使实验成功 ,本实验如果没有安装滤光片 ,则会观察到彩色干涉条纹 ,故 选 A。 1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 : (其中双缝和光屏连在遮光筒上 ) (1)正确调节装置后 ,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条绿亮条 纹间的距离为 b,则一定有 a b(填“大于”、“小于”或“等 于” )。 (2)在双缝干涉实验中 ,滤光片的作用是 ,单缝的作用是 , 双缝的作用是。 答案 (1)大于 (2)获得单色光 形成线光源 形成相干光源 解析 (1)由于红光的波长大 7、于绿光的波长 ,根据 x= 可知 ,红色光的干 涉条纹间距大于绿色光的干涉条纹间距 ,因此 ab。 (2)各元件的作用为 :滤光片的作用是获得单色光 ,单缝的作用是形成线光 源 ,双缝的作用是形成相干光源。 仪器读数与数据处理 典例 2 现有毛玻璃屏 A、双缝 B、白光光源 C、单缝 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)本实验的实验步骤有 : 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 ; 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 ; 用米尺测量双缝到屏的距离 ; 用测量头 (其读数 8、方法同螺旋测微器 )测量数条亮纹间的距离。 在操作步骤时还应注意 和。 (2)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐 ,将该亮纹定为第 1条 亮纹 ,此时手轮上的示数如图 (a)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 (b)中手轮上的示数为 得相邻亮纹的间距 x= (3)已知双缝间距 0-4 m,测得双缝到屏的距离 m,由计算式 = ,求得所测红光的波长为 答案 (1)见解析 (2) 3) 02(或 660) 解析 (1)在操作步骤时还应注意的事项有 :放置单缝、双缝时 ,必须使 缝平行 ;单缝、双缝间距离大约为 510 (2)图 (b)读数 9、为 3.5 图 (a)读数为 .0 以相邻亮纹间距 x= = 3)由条纹间距离公式 x= 得 = ,代入数值得 =0-7 m=02 2110 5某种单色光做双缝干涉实验时 ,已知双缝间距离 丁中游标卡尺的读数 ;双缝到毛玻璃间的距离大小由图丙中的毫米刻度尺 读出 ;实验时先移动测量头 (如图甲所示 )上的手轮 ,把分划线对准靠近最左 边的一条亮条纹中心线 (如图乙所示 ),并记下测量头的读数 图戊所示 ), 然后转动手轮 ,把分划线向右移动 ,直到对准第 7条亮条纹并记下测量头的 读数 图已所示 ),由以上测量数据求该单色光的波长。 答案 0-7 m 解析 根据条纹间距公式 x= 可知 ,波长 = x,由丁图可直接读出 d= 5 m 双缝到屏的距离由丙图读出 l=749.5 m 、已可知 ,相邻两条亮条纹间的距离 x= 00 m,将以上数据代入得 = = m 10-7 m。 0 60 25 2 9 52 2015课标 ,34(1),5分 在双缝干涉实验中 ,分别用红色和绿色的激光 照射同一双缝 ,在双缝后的屏幕上 ,红光的干涉条纹间距 条纹间距 “ ”、“ =”或“ 析 根据公式 x= ,红光波长大于绿光波长 ,因此 据题意 , 条纹间距 x= .1 以 d= =0-4 m= l。