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1、 第十三章：光第十三章：光 第第4 4节节：实验实验 ：用双：用双缝缝干涉干涉测测量光的波量光的波长长 1了解“用双缝干涉测量光的波长”的实验原理，知道影响 干涉条纹宽度的因素。 2经历用双缝干涉测量光的波长的实验过程，加深对双缝 干涉图样的认识和理解，养成合作意识。 本节主要讲相邻亮（或暗）条纹中心间距的表达式，并 依据该式测定单色光的波长，难点是相邻亮条纹中心间距的 推导，要注意相邻亮条纹距离实际上是其中心的距离，尤其 是要处理好两个方面的问题，一是推导过程中的两次近似处 理，二是推导过程中出现的正负号的含义和k的意义。重点是 做好用双缝干涉测量光的波长的学生实验。 先介绍实验原理，再通过
2、思考与讨论，提出猜想，这些 是如何进行实验探究的一个示范，充分利用提供的素材及问 题，引导学生积极思考并最大限度的完成实验探究。 亮纹：光程差 = k 暗纹：光程差 =（2k+1)/2 产生明暗条纹的条件 M 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 ？ r2-r1=dsin 当两列波的路程差为波长的整数 倍，即 （k=0,1,2)时才会出现亮条纹， 亮条纹位置为： 一、实验原理 相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为: 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，根据上面这个公式我们就可以测
3、出波长。 1安装双缝干涉仪； 2单缝到双缝的距离为5-10cm； 3通过目镜，可看见白光的双缝干涉条纹； 4放红光虑光片，观测红光的双缝干涉条纹，调节d比较x的变 化换绿色虑光片； 5测量出n条亮条纹间距a； 6察看说明书，得出d和L； 7代入公式，求出波长； 二、观察双缝干涉图样 （一）、实验步骤: 双缝干涉实验装置 光源 滤光片 双缝遮光筒 毛玻璃 放大镜 单缝 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
4、是否平行有很大关系。 （二）、注意事项 x x x x xx 红光 中 间 亮 纹 第 二 条 亮 纹 第 一 条 亮 纹 第 一 条 暗 纹 第 一 条 暗 纹 第 二 条 暗 纹 第 三 条 暗 纹 第 二 条 暗 纹 第 三 条 暗 纹 第 一 条 亮 纹 第 二 条 亮 纹 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 3光的光的颜色由频率决定由频率决定 原理 测量头 手轮 分划板 目镜 读出手轮上的读数 求出条纹间距 求出相应光波的波长 三、测定单色光的波长 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
5、个亮条纹的距离 再由： 解得： 15 20 5 100 2 0 25 1 5 15 20 5 100 30 35 40 45 螺旋测微器的读数 游标尺的读数 用双缝干涉测量光的波长 1某同学在用双缝干涉测光的波长的实验中，实验装置如图所示。 使用的双缝的间距为0.025cm。实验时，屏与双缝之间距离需要测量， 已知入射光的波长为500nm。则： （1）先调节_和_的中心位于遮光筒的中心轴线上，并使 _和_竖直且互相平行。 （2）当屏上出现了干涉图样后，通过测量头观察第一条亮纹的位置如图 （a）所示，第五 条亮纹位置如图 （b）所示，测出 双缝与屏的距离 为 mm 。 光源 滤光片 单缝 双缝
6、遮光筒 屏 图8 1.128mm 5.880mm 光源双缝 单缝 双缝 594 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 色的滤光片，实验时需要测定的物 理量有： 和 。 红 双缝到屏的距离Ln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条亮纹的位置如图甲所示，观察第5条亮纹的位置如图 乙所示，则可求出红光的波长= m.（保留一位有效数 字） 0 10 15 20 0 40 0 10 1 2345 甲乙 710-7
