《高考物理二轮复习专题课件：光学专题 098.实验双缝干涉测定光的波长》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理二轮复习专题课件：光学专题 098.实验双缝干涉测定光的波长（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实实验验 双双 缝缝 干干 涉涉测测 定定 光光 的的 波波 长长2019年高考物理复习年高考物理复习单单色色光光通通过过单单缝缝后后，经经双双缝缝产产生生稳稳定定的的干干涉涉图图样样，图图样样中中相相邻邻两两条条亮亮（暗暗）纹纹间间的的距距离离x与与双双缝缝间间的的距距离离d、双双缝缝到到屏屏的的距距离离L、单单色色光光的的波波长长之之间间满满足足实验目的：实验目的： 1、了解光波产生稳定的干涉现象的条件；、了解光波产生稳定的干涉现象的条件； 2、观察双缝干涉图样；、观察双缝干涉图样； 3、测定单色光的波长。、测定单色光的波长。实验器材：实验器材：实验原理：实验原理：双缝干涉仪、米尺、测量头
2、。双缝干涉仪、米尺、测量头。光源光源滤光片滤光片单缝单缝双缝双缝 遮光筒遮光筒屏屏实验步骤：实验步骤：（1）如图所示，把直径约）如图所示，把直径约10cm、长约、长约1m的遮光筒水的遮光筒水平放在光具座上，筒的一端装有双缝，另一端装有毛平放在光具座上，筒的一端装有双缝，另一端装有毛玻璃屏；玻璃屏；（2）取下双缝，打开光源，调节光源的高度，使它）取下双缝，打开光源，调节光源的高度，使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮；发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮；（3）放好单缝和双缝，单缝和双缝间距离约为）放好单缝和双缝，单缝和双缝间距离约为5cm10cm，使缝相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线
3、上，使缝相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上,这时在屏上就会看到白光的双缝干涉图样；这时在屏上就会看到白光的双缝干涉图样；（4）在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的双）在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的双缝干涉图样；缝干涉图样；（6）已知双缝间的距离）已知双缝间的距离d，测出双缝到屏的距离，测出双缝到屏的距离L，用测量头测出相邻两条亮（暗）纹间的距离用测量头测出相邻两条亮（暗）纹间的距离x，由，由（7）换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间距的变化，）换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间距的变化，并求出相应色光的波长。并求出相应色光的波长。为了减小误差，可测出为了减小误差，可测出n条亮（暗
4、）间的距离条亮（暗）间的距离a，则，则:（5）分别改变滤光片和双缝，观察干涉图样的变化；）分别改变滤光片和双缝，观察干涉图样的变化；计算单色光的波长。计算单色光的波长。（3）测条纹间距）测条纹间距x时，用测量头则出时，用测量头则出n条亮（暗）条亮（暗）间的距离间的距离a，再求出相邻的两条明（暗）纹间的距离，再求出相邻的两条明（暗）纹间的距离，可以减小误差可以减小误差 。注意事项：注意事项：（1）单缝双缝应相互平行，其中心位于遮光筒的轴）单缝双缝应相互平行，其中心位于遮光筒的轴线上，双缝到屏的距离应相等；线上，双缝到屏的距离应相等；（2）测双缝到屏的距离）测双缝到屏的距离L可用米尺测多次，取平均
5、值；可用米尺测多次，取平均值；21.（1）某同学利用双缝干涉实验装置测定某一光的）某同学利用双缝干涉实验装置测定某一光的波长，已知双缝间距为波长，已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为，双缝到屏的距离为L, 将测将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图所示并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图所示, 此时此时的示数的示数x1= mm。然后转动测量头，使分划板。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第中心刻线与第n亮条纹的中心对齐，测出第亮条纹的中心对齐，测出第n亮条纹亮条纹示数为示数为x2。由以上数据可求得该光的波长
6、表。由以上数据可求得该光的波长表达式达式= （用给出的（用给出的字母符号表示）。字母符号表示）。0.77602530 2035mm12在杨氏双缝干涉实验中，如果（在杨氏双缝干涉实验中，如果（ ）（A）用白光作为光源）用白光作为光源, 屏上将呈现黑白相间的条纹屏上将呈现黑白相间的条纹（B）用红光作为光源）用红光作为光源, 屏上将呈现红黑相间的条纹屏上将呈现红黑相间的条纹（C）用用红红光光照照射射一一条条狭狭缝缝，用用紫紫光光照照射射另另一一条条狭狭缝缝，屏上将呈现彩色条纹屏上将呈现彩色条纹（D）用用紫紫光光作作为为光光源源，遮遮住住其其中中一一条条狭狭缝缝，屏屏上上将将呈现间距不等的条纹呈现间距
7、不等的条纹B D紫光作光源，遮住一条狭缝，屏上出现单缝衍射条纹紫光作光源，遮住一条狭缝，屏上出现单缝衍射条纹,即间距不等的条纹，即间距不等的条纹，D对。对。解析：解析： 白光作杨氏双缝干涉实验白光作杨氏双缝干涉实验,屏上将呈现彩色条纹屏上将呈现彩色条纹,A错错用红光作光源，屏上将呈现红色两条纹与暗条纹（即黑用红光作光源，屏上将呈现红色两条纹与暗条纹（即黑条纹）相间，条纹）相间，B对；对；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，C错；错； 13在在用用双双缝缝干干涉涉测测光光的的波波长长的的实实验验中中，装装置如图，双缝间的距离置如图，双缝间的距离d=3mm
8、（1）若测定红光的波长，应选用）若测定红光的波长，应选用 色的滤光片，色的滤光片，实验时需要测定的物理量有：实验时需要测定的物理量有： 和和 。红红双缝到屏的距离双缝到屏的距离Ln条条纹间距条条纹间距a光源光源滤光片滤光片单缝单缝双缝双缝 遮光筒遮光筒屏屏 （2）若若测测得得双双缝缝与与屏屏之之间间距距离离0.70m，通通过过测测量量头头（与与螺螺旋旋测测微微器器原原理理相相似似，手手轮轮转转动动一一周周，分分划划板板前前进进或或后后退退0.500mm）观观察察第第1条条亮亮纹纹的的位位置置如如图图（a）所所示示，观观察察第第5条条亮亮纹纹的的位位置置如如图图（b）所所示示，则则可可求求出红光
9、的波长出红光的波长= m.（保留一位有效数字）（保留一位有效数字）01015200400101 234 5图（图（a）图（图（b）710-7解见下页解见下页 （2）解）解:由读数得由读数得则则由公式由公式题目题目是：是： ， 和和 。22（6分）图中为分）图中为“双棱镜干涉双棱镜干涉”实验装置，其中实验装置，其中 s 为单色光源，为单色光源， A为一个顶角略小于为一个顶角略小于180的等腰三角形的等腰三角形棱镜，棱镜，P为光屏。为光屏。s位于棱镜对称轴上，屏与棱镜底边平位于棱镜对称轴上，屏与棱镜底边平行。调节光路，可在屏上观察到干涉条纹。这是由于光行。调节光路，可在屏上观察到干涉条纹。这是由于
10、光源源s发出的光经棱镜作用后，相当于在没有棱镜时，两发出的光经棱镜作用后，相当于在没有棱镜时，两个分别位于图中个分别位于图中s1和和s2位置的相干波源所发出的光的叠位置的相干波源所发出的光的叠加。（加。（ s1和和s2的连线与棱镜底边平行。）的连线与棱镜底边平行。）已知已知s1和和s2的位置可由其它实验方法确定，类比的位置可由其它实验方法确定，类比“双缝双缝干涉测波长干涉测波长”的实验，可以推测出若要利用的实验，可以推测出若要利用“双棱镜干双棱镜干涉涉”测量光源测量光源s发出的单色光的波长时，需要测量的物发出的单色光的波长时，需要测量的物理量理量APs1s2ss1与与s2间的距离间的距离 干涉条纹间距干涉条纹间距 s1(或或s2)与光屏间的距离与光屏间的距离
