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1、全国各地接二连三地发生了多起特大安全事故，造成严重的人员伤亡，特别是北京密云、吉林商厦等特大安全事故，引起了党中央和国务院的高度关注专题70 实验：用双缝干涉测光的波长一、实验：用双缝干涉测光的波长1实验原理如实验原理图甲所示，电灯发出的光，经过滤光片后变成单色光，再经过单缝S时发生衍射，这时单缝S相当于一个单色光源，衍射光波同时到达双缝S1和S2之后，S1、S2双缝相当于两个步调完全一致的单色相干光源，相邻两条明（暗）条纹间的距离x与入射光波长，双缝S1、S2间距离d及双缝与屏的距离l有关，其关系式为：，因此，只要测出x、d、l即可测出波长。两条相邻明（暗）条纹间的距离x用测量头测出。测量头
2、由分划板、目镜、手轮等构成。如实验原理图乙所示。2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。3实验步骤（1）观察双缝干涉图样将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如实验原理图丁所示。接好光源，打开开关，使灯丝正常发光。调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿遮光筒轴线到达光屏。安装双缝和单缝，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝平行，二者间距约5 cm10 cm。在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。（2）测定单色光的波长安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹。使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中
3、央，记下手轮上的读数，将该条纹记为第1条亮纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数；将该条纹记为第n条亮纹，测出n个亮条纹间的距离a，则相邻两亮条纹间距。用刻度尺测量双缝到光屏间距离l（d是已知的）。重复测量、计算，求出波长的平均值。二、实验中的注意事项1数据处理（1）条纹间距的计算：移动测量头的手轮，分划板中央刻线在第1条亮纹中央时读数为a1，在第n条亮纹中央时读数为an，则。（2）根据条纹间距与波长的关系得，其中d为双缝间距，l为双缝到屏的距离。（3）测量时需测量多组数据，求的平均值。2注意事项（1）调节双缝干涉仪时，要注意调整光源的高度，使它发出的光束能
4、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，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。（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。3误差分析（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
5、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。现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如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C放在光具座最左端，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为C、 、A。（2）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2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3中手轮上的示数 mm。（3）已知双缝间距d为2.0104 m，测得双缝到屏的距离L为0.700 m，由计算
6、式= ，求得所测红光波长为 nm。【参考答案】（1）E D B （2）13.870 （3） 660【详细解析】（1）为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝，即E、D、B。（2）螺旋测微器固定刻度读数为13.5 mm，可动刻度读数为37.00.01 mm，两者相加为13.870 mm。图2的读数为：2.320 mm，所以。（3）根据知，代入数据得。【名师点睛】此题是对双缝干涉试验的考查；解决本题的关键是知道实验的原理及实验的装置图，掌握条纹的间距公式，以及会对螺旋测微器的正确读数。1如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、滤光片、_（填写相应的
7、器材）、双缝、遮光筒、光屏。某同学用黄色滤光片时得到一个干涉图样，为了使干涉条纹的间距变宽，可以采取的方法是A换用紫色的滤光片B换用红色的滤光片C使光源离双缝距离近一些D使光屏离双缝距离远一些【答案】单缝 BD2现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图甲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）本实验的步骤有：调节单缝与双缝的间距为510 cm，并使单缝与双缝相互平行；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；取下遮光筒右侧的元件，打开光源，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；用米尺测出双
8、缝到屏的距离；用测量头（读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离；将测得的数据代入公式求出红光的波长。以上步骤合理的顺序是_。（只填步骤代号）（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乙所示；然后同方向转动测量头，使分划板的中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示。则图乙中手轮上的示数是_mm；图丙中手轮上的示数是_mm。（3）已知双缝到屏的距离为0.500 m，使用的双缝间距为2.8104 m，由此可求得所测红光波长为=_m（结果保留三位有效数字）。【答案】（1） （2）1.130 5.580 （3）6.23107（3）相
9、邻条纹的间距。根据得，。【名师点睛】此题考查了用双缝干涉测定光的波长实验；解题的关键是搞清实验的原理及实验步骤等；关键掌握条纹的间距公式，会对螺旋测微器正确读数。1在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589 nm的光，在距双缝1.00 m的屏上形成干涉图样。图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm，则双缝的间距为A2.06107 m B2.06104 mC1.68104 m D1.68103 m2如图所示是双缝干涉实验，使用波长为600 nm的橙色光照射时，在光屏上的P0点和P0点上方的P1点恰好形成两列相邻的亮条纹；若用波长为400 nm的紫光重复上述实验，则P0点和P1点形成的明暗条纹情
10、况是AP0点和P1点都是亮条纹BP0点是亮条纹，P1点是暗条纹CP0点是暗条纹，P1点是亮条纹DP0点和P1点都是暗条纹3在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有A改用红光作为入射光B改用蓝光作为入射光C增大双缝到屏的距离D增大双缝之间的距离4如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以A减小S1与S2的间距B减小双缝屏到光屏的距离C将绿光换为红光D将绿光换为紫光5如图所示，用单色光做双缝干涉实验，P为第二条亮条纹，改用频率较高的单色光再做实验（其他不变）时，则第二个亮条纹的位置A仍
11、在P点B在P点上方C在P点下方D要将屏向双缝方向移近一些才能看到亮条纹6在杨氏双缝实验中，若两缝之间的距离稍为加大，其他条件不变，则干涉条纹将A变密 B变疏C不变 D消失7在双缝干涉实验中，中间零级明条纹到双缝的距离相等，那么从第四级明条纹到双缝的距离差是A2 B2.5C3 D48在双缝干涉实验中，双缝到光屏上的P点的距离之差，若分别用频率为和的单色光垂直照射双缝，则P点出现明、暗条纹的情况是A用频率单色光照射时，出现明条纹B用频率的单色光照射时，出现暗条纹C用频率的单色光照射时，出现明条纹D用频率单色光照射时，出现暗条纹9在利用双缝干涉测定光波波长的实验时，将测量头的分划板中心刻度线与某亮纹
12、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甲所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻度线与第6条亮纹中心对齐，记下此时手轮上的示数如图乙所示，已知双缝间距为2.010-4 m，双缝到屏的距离为0.700 m。（1）甲图所示读数为 mm，乙图所示读数为 mm；（2）相邻亮纹的间距x为 mm；（3）计算波长的公式= ，求得的波长值是 m。10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），游标卡尺的示数如图丁所示，已知双缝间距为0.5 mm，从双缝到屏的距离为
13、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）11在做“用双缝干涉测量光的波长”实验中。（如图所示）（1）小勇同学应该在A物体右侧首先放_（选填“单缝”或“双缝”）。（2）经过一系列的调试，得到了亮度较好，但不够清晰的干涉图样，为了得到更加清晰的干涉图样，应该如何调整？_（选填“左右”或“上下”）拨动拨杆。（3）他看到的干涉图样如图甲，他想把干涉图样及分划板调为竖直方向，你认为应该如何调整？答：_。若他看到的干涉图样如图乙，你认为又应该如何调整？答：_。12在“用双缝干涉测光的波长”实验中：（1）如图所示光具座上放置的光学元件依次为：光源、 遮光筒、光屏（选填选项前字母符号）A单缝、双缝、滤光片B滤光片、双缝、单缝C双缝、单缝、滤光片D滤光片、单缝、双缝（2）如果把光屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离 （选填“增大”或“减小”），如果把红色滤光片换成绿色滤光片，相邻两亮条纹中心的距离 （选填“增大”或“减小”）（3）调节分划板的位置，使分划板中心刻度线对齐其中某条亮条纹（并将其记为第一条）的中心，如图所示，此时螺旋测微器的读数为 mm。13在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，某同学安装实验装置如图甲所示，调试好后能观察到清晰的干涉
