高考物理实验 实验十五 用双缝干涉测光的波长

高考物理实验 实验十五 用双缝干涉测光的波长内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (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。 图实151如图实151 所示，某单色光照到狭缝 S 上，在屏上得到了平行于双缝 2 亮暗相间的干涉条纹。 相邻两条亮( 暗) 条纹间的距离 x 与入射光波的波长 、双缝 2 间距离 d 及双缝与屏的距离 l 有关，其关系式为： x ，由此，只要测出 x、d、l 即可得出。 两条相邻亮 (暗)条纹间的距离 x 用测微目镜测出。 测微目镜由分划板、目镜、手轮等构成。 如图实152 所示。 图实152图实153转动手轮，分划板会左、右移动。 测量时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心(如图实153 所示)，记下此 2、时手轮上的读数 动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻线对齐另一条相邻的条纹中心时，记下手轮上的刻度数 次读数之差就是这两条条纹间的距离。 即 x|a 1a 2|。 x 很小，直接测量时相对误差较大，通常测出 n 条亮(暗)条纹间的距离 a，再推算相邻两条亮( 暗) 条纹间的距离 x。 1光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (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。 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，如图实154 所示。 图实154(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 3、发出的光沿轴线到达光屏。 (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，记下手轮上的读数 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 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)换用不同的滤光片，重复实验。 (1)条纹间距的计算： x。 |a1|n 1( 4、2)波长计算： x。 )计算多组数据，求 的平均值。 (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。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (1)双缝到屏的距离 l 的测量存在误差。 (2)测条纹间距 x 带来的误差：干涉条纹没有调整到最清晰的程度。 误认为 x 为亮( 暗)条纹的宽度。 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。 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。 实验原理与操作例 1(2012福建 5、高考)在“ 用双缝干涉测光的波长”实验中( 实验装置如图实155)：图实155(1)下列说法哪一个是错误的_。 ( 填选项前的字母)A调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C为了减少测量误差，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 xan 1(2)测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图实156，其示数为 _实156解析(1)调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，无须放上单缝和双缝，选项 A 错误。 (2)主尺的示数为 1.5 动尺的示数为 的示数为(答案(1)A(2) 例 2在“用 6、双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(图实 157 甲)，并选用缝间距 d0.2 双缝屏。 从仪器注明的规格可知，光屏与双缝屏间的距离 L700 然后，接通电源使光源正常工作。 图实157(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乙(a)所示，图乙(a) 中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图乙(b)中游标尺上的读数 着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙(a)所示，此时图丙 (b)中游标尺上的读数_2)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻亮纹( 或暗纹)间的距离 x_ 种色光的波长 _ 7、 解析(1)主尺读数为 15 标尺读数为 1者相加可得读数为 2)由于图中数字标记的是暗条纹，首先应根据暗条纹所标数字给亮条纹也标明条数，若乙图(a)中的中央刻线所对亮条纹记为第 1 条，则丙图的 (a)中，中央刻线所对亮纹为n7，则 x 的波长 102 nm。 1 x案(1)2)102创新实验设计例 3激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理。 用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度 v 与二次曝光时间间隔 t 的乘积等于双缝间距。 实验中可测得二次曝光时间间隔 t、双缝到屏间距离 l 以及相邻两条亮纹间距 y。 若所用激光波长为 ，则实验确定物体运动速度的表达式是 ()光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 v Bvv Dv析由 y 得 v。 ld 案B。