《（高考调研）2015高考物理总复习 8实验 用双缝干涉测量光的波长课件 新人教版选修3-4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（高考调研）2015高考物理总复习 8实验 用双缝干涉测量光的波长课件 新人教版选修3-4（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 1页 第 8单元 实验 用双缝干涉测量光的波长 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 2页 考点及模型 的构建 探秘规律 升华技巧 突破压轴技压群雄 课时作业 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 3页 考点及模型的构建 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 4页 一、实验目的 1 了解光波产生稳定的干涉现象的条件，能安装和调试仪器 2 观察白光和单色光的双缝
2、干涉图样 3 利用公式 x 波长 二、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 x 与双缝间的距离 d 、双缝到屏的距离 l、单色光的波长 之间满足 d 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 5页 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 (由分划板 、 目镜 、 手轮等构成 )， 另外还有学生电源 、 导线 四 、 实验步骤 1 安装仪器 (1)将光源 、 遮光筒 、 毛玻璃屏依次安放在光具座上 ， 如下
3、图所示 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 6页 (2)接好光源 ， 打开开关 ， 使白炽灯正常发光 调节各部件的高度 ， 使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏 (3)安装单缝和双缝 ， 中心位于遮光筒的轴线上 ， 使双缝和单缝相互平行 2 观察与记录 (1)调整单缝与双缝间距为几厘米时 ， 观察白光的干涉条纹 (2)在单缝和光源间放上滤光片 ， 观察单色光的干涉条纹 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 7页 ( 3) 调节测量头，使分划板中心刻度线对齐第 1 条亮条纹的中心，记下手轮上的读数
4、 动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻度线与第 n 条相邻的亮条纹中心对齐时，记下手轮上的刻度数 相邻两条纹间的距离 x 1. ( 4) 换用不同的滤光片，测量其他色光的波长 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 8页 3 数据处理 用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离 l，由公式 d 复测量 、计算，求出波长的平均值 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 9页 【 例 】 (2012福建 )在 “ 用双缝干涉测光的波长 ” 实验中 (实验装置如下图 )， 下列说法哪一个是错误的 ( ) 高考
5、调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 10页 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 x 1. 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 11页 【解析】 调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放 单缝和双缝，故 A 项错误；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，故B 项正确；
6、 n 条亮纹之间有 n 1 个间距，相邻条纹的间距 x 1，故 C 项正确 【 答案 】 A 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 12页 探秘规律升 华技巧 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 13页 一 、 实验操作技巧 1 调节双缝干涉仪时 ， 要注意调整光源的高度 ， 使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮 2 放置单缝和双缝时 ， 缝要相互平行 ， 中心大致位于遮光筒的轴线上 3 调节测量头时 ， 应使分划板中心刻线和条纹的中心对齐 ， 记清此时手轮上的读数 ， 转动手轮 ，
7、使分划板中心刻线和另一条纹的中心对齐 ， 记下此时手轮上的读数 ， 两次读数之差就表示这两条纹间的距离 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 14页 4 不要直接测 x， 要测多个亮条纹的间距再计算得x， 这样可以减小误差 5 白光的干涉观察到的是彩色条纹 ， 其中白色在中央 ，红色在最外层 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 15页 二 、 误差来源及分析 测定单色光的波长 ， 其误差主要由测量引起 ， 条纹间距 或双缝到屏的距离测不准都会引起误差 ， 但都属于偶然误差 ， 可采用多次测量取
8、平均值的方法来减小误差 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 16页 【 例 】 现有毛玻璃屏 A、 双缝 B、 白光光源 C， 单缝 等光学元件 ， 要把它们放在如下图所示的光具座上组成双缝干涉装置 ， 用以测量红光的波长 (1)将白光光源 依次放置其他光学元件 ， 由左至右 ， 表示各光学元件的字母排列顺序应为 C、_、 A. 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 17页 (2)本实验的步骤有： 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
9、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_. 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 18页 (3) 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下图甲所示 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 _求得相邻亮纹的间距 _(4)已知双缝间距 10 4 m， 测得双缝到屏的距离 m， 由计算式 _， 求得所
10、测红光波长为_ 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 19页 【 解析 】 (1)滤光片 单缝屏是获取点光源 ， 双缝屏是获得相干光源 ， 最后成像在毛玻璃屏 所以排列顺序为： C、 E、 D、 B、 A. (2)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 5 10 保证光源 、 滤光片 、 单缝 、 双缝和光屏的中心在同一轴线上 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 20页 ( 3) 螺旋测微器的读数应该：先读整数刻度，然后看半刻度是否露
11、出，最后看可动刻度，读数为 m m ，图甲读数为 m m ，所以相邻条纹间距 x m m m . ( 4) 由条纹间距公式 x 得 d 入数值，得 10 7m 102n m 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 21页 【答案】 ( 1) E 、 D 、 B ( 2) 单缝和双缝间距离 5 10 c m 使单缝与双缝相互平行 ( 3) ( 4)d 102高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 22页 突破压轴技 压群雄 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版
12、 ) 第 23页 一 、 根据干涉条纹判断待查面的平整度 【 例 1】 如下图甲所示 ， 用单色光照射透明标准板 的上表面的平滑情况 ， 观察到的图象如图乙所示的条纹中的 的情况 ， 这说明 ( ) 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 24页 A 处向上凸起 B 处向上凸起 C 处向下凹陷 D 处向下凹陷 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 25页 【解析】 竖直方向向下射的光线，经 M 的下表面及 生干涉形成明暗相间的干涉条纹，若N 的上表面是平整的，则干涉条纹是等间距的，设相邻两干涉条纹
13、的间距为 x ， 倾角 ，则 x 2( 为照射光的波长 ) ， x 2 . 如 A 处为一向下凹陷的小坑，则下陷部分倾角 增大，条纹变密，而恢复阶段处倾角 减小，条纹稀疏，因此形成如 Q 处形状的干涉条纹 高考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 26页 当 则凸起部分 角减小 ， 恢复部分 角又变大 ， 形成先疏后密的干涉条纹 ， 故 B、 【 答案 】 考调研 选修 3 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 高三物理 (新课标版 ) 第 27页 二 、 洛埃镜实验 【 例 2】 1801年 ， 托马斯 杨用双缝干涉实验研究了光波的性质 ， 1834
