版高三物理一轮复习实验双缝干涉测光的波长大纲版.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,共 34 页,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,共 34 页,*,试验十九 双缝干涉测光波长,1,共 34 页,1/34,基础知识,2,共 34 页,2/34,(一)试验目标:,经过本试验,我们能够了解光波产生稳定干涉现象条件,观察白光及单色光双缝干涉图样,并测定单色光波长.,(二)试验装置及器材:,试验装置采取双缝干涉仪,它由各部分光学元件在光具座上组成,如图所表示,.,3,共 34 页,3/34,4,共 34 页,4/34,(三)试验原理:依据公式=可计算波长.双缝间距离d是已知,双缝到屏距离l能够用米尺测出,相邻两条亮(暗)纹间距离x用测量头(如图所表示)测出,5,共 34 页,5/34,(四)试验步骤:,1.测量时,应使分划板中心刻线对齐条纹中心(如图所表示),记下此时手轮上读数.,6,共 34 页,6/34,2.转动测量头,使分划板中心刻线对齐另一条纹中心,记下此时手轮上读数.,3.两次读数之差就表示这两条条纹间距离.,4.测出n条亮(暗)纹间距离a,则相邻两条亮(暗)纹间距离x=a/(n-1),换用不一样颜色滤光片,观察干涉条纹间距离有什么改变,并求出对应波长.,7,共 34 页,7/34,8,共 34 页,8/34,解题技法,9,共 34 页,9/34,一试验注意事项技法讲解为了减小试验测量偶然误差,测条纹间距x时,用测量头测出n条亮(暗)纹间距离a,求出相邻两条明(暗)纹间距离x=.测量方法以下:如图所表示,转动测量头上手轮把分划板上中心刻线对准视场左边某一条亮(暗)纹中心,记下此时手轮上读数x,0,(有些干涉仪上是游标卡尺读数),然后再转动手轮,把分划板向右移动,使中心刻线对齐第n条亮纹中心,记下此时手轮上读数x,b,则有:a=x,b,-x,0,x=,10,共 34 页,10/34,11,共 34 页,11/34,典例剖析,【例1】用某种单色光做双缝干涉试验时,已知双缝间距离d=0.20 mm,双缝到毛玻璃屏间距离为L=75.0 cm,如图(a)所表示,试验时先转动如图(b)所表示测量头上手轮,使与卡尺游标相连分划线对准如图(c)所表示第1条明条纹,此时卡尺主尺和游标位置如图(e)所表示,则游标尺上读数x,1,=_mm,然后再转动,直到对准第5条明条纹,如图(d)所表示,此时卡尺主尺和游标位置如图(f)所表示,则游标卡尺上读数x,2,=_mm,由以上已知数据和测量数据,则该单色光波长是_mm.,12,共 34 页,12/34,13,共 34 页,13/34,答案 0.2 9.6 6.310,-4,14,共 34 页,14/34,二试验装置怎样调整,技法讲解,“用双缝干涉测光波长”试验中,试验装置调整是做好试验前提条件,所以要仔细调整.详细做法是:,(1)试验时应调整光源单缝双缝和光屏目镜或测量头共轴,单缝和双缝安装时应呈竖直方向且相互平行,遮光筒轴线要与光具座导轨平行,若不共轴或单缝与双缝不平行则会引发干涉条纹亮度小不清楚,不便观察和测量.,15,共 34 页,15/34,(2)分划板上刻线应与干涉条纹亮(暗)线平行,不然会增大测量结果误差.,(3)双缝测量头及接长管安装到遮光筒上时要装到底,使各部件定位面紧密吻合.不然影响测量结果.,16,共 34 页,16/34,典例剖析,【例2】在“用双缝干涉测光波长”试验中,(1)某同学以线状白炽灯为光源,对试验装置进行调整并观察了试验现象后,总结出以下几点:,a.灯丝与单缝和双缝必须平行放置,b.干涉条纹与双缝垂直,c.干涉条纹疏密程度与单缝宽度相关,d.干涉条纹间距与光波长相关,以上几点中,你认为正确是_;,a、d,17,共 34 页,17/34,(2)假如测量头中分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上,如图所表示,则在这种情况下来测量干涉条纹间距x时,测量值_试验值.(填“大于”“小于”或“等于”),大于,18,共 34 页,18/34,解析 (1)为了取得清楚干涉条纹,a正确.由干涉现象可知干涉条纹与双缝平行,b错误.干涉条纹疏密程度与光波长,双缝到屏距离L,双缝间距d相关,c错d正确.(2)若中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上,测n条亮纹间距离就会比真实值偏大,条纹间距x=就会偏大.,19,共 34 页,19/34,随堂训练,20,共 34 页,20/34,1.在双缝干涉试验中,设单缝宽度为h,双缝距离为d,双缝与屏距离为l,当采取以下四组数据中哪一组时,可在光屏上观察到清楚可辨干涉条纹(),A.h=1 cm,d=0.1 mm,l=1 m,B.h=1 mm,d=0.1 mm,l=10 cm,C.h=1 mm,d=10 cm,l=1 m,D.h=1 mm,d=0.1 mm,l=1 m,21,共 34 页,21/34,解析:在双缝干涉试验中,要得到清楚干涉条纹,由x=可知,必须满足单缝宽度和双缝之间距离都很小,双缝到屏距离足够大,故正确选项为D.,答案:D,22,共 34 页,22/34,2.分别用红光和紫光在同一装置上进行双缝干涉试验,在屏上得到相邻明条纹间距离分别为x,1,和x,2,则(),A.x,1,x,2,C.若双缝间距离d减小,而其它条件保持不变,则x,1,增加,D.若双缝间距离d减小,而其它条件保持不变,则x,1,不变,23,共 34 页,23/34,解析:在双缝干涉试验中,相邻两条明条纹之间距离x=,红,绿,x,1,x,2,故B选项正确,A选项错误.又由x=可知,在l、一定条件下,d越小x越大,故C选项正确,D选项错误.,答案:BC,24,共 34 页,24/34,3.用单色光做双缝干涉试验时,在屏上观察到明暗相间干涉条纹,假如用波长不一样单色光分别照射到同一双缝时,则观察到条纹间距是(),A.波长大单色光相邻干涉条纹间距离较大,B.波长小单色光相邻干涉条纹间距离较大,C.相邻两条明条纹间距离大小与单色光波长无关,D.由同一单色光形成同一干涉图样上,相邻明条纹(或暗条纹)之间距离是相等,答案:AD,25,共 34 页,25/34,4.在双缝干涉试验中,用黄色光得到一个干涉图样.若要使干涉条纹间距变宽,能够采取方法是(),A.换用绿色滤光片,B.换用红色滤光片,C.使光源发出光更强一些,D.使光屏向双缝靠近一些,E.使双缝间距离变小些,答案:BE,26,共 34 页,26/34,5.用双缝干涉测光波长试验装置如图所表示,已知单缝与双缝间距离L,1,=100 mm,双缝与屏距离L,2,=700 mm,双缝间距d=0.25 mm,用测量头来测量亮纹中心距离,测量头由分划板目镜手轮等组成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板中心刻线对准亮纹中心(如图所表示),记下此时手轮上读数,转动测量头,使分划板中心刻度线对准另一条亮纹中心,记下此时手轮上读数.,27,共 34 页,27/34,28,共 34 页,28/34,(1)若试验过程中分划板中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹中心时,手轮上读数如图(甲)和(乙)所表示,则对准第1条时读数x,1,=,_,mm,对准第4条时读数x,2,=,_,mm;(2)写出计算波长表示式为,_,(用符号表示),计算值=,_,nm.,2.190,7.868,676,29,共 34 页,29/34,30,共 34 页,30/34,点评:本题综合考查学生对试验原理应用和试验数据处理能力.注意手轮读数方法和对=表示式中各物理量了解,学会依据提供信息建立物理量间联络.,31,共 34 页,31/34,6.如图所表示,在“用双缝干涉测光波长”试验中,光具座上放置光学元件依次为_滤光片_遮光筒光屏.对于某种单色光,为减小相邻亮纹(暗纹)间距离,可采取,_,或,_,方法.,光源,单缝,双缝,增大双缝间距离,减小双缝到屏距离,32,共 34 页,32/34,7.如图所表示,某同学在做“用双缝干涉测光波长”试验时,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(图1),游标卡尺示数如图(3)所表示,第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时(图2),游标卡尺示数如图(4)所表示,已知双缝间距为0.5 mm,从双缝到屏距离为1 m,则图(3)中游标卡尺示数为_mm.图(4)游标卡尺示数为_mm.试验时测量多条干涉条纹宽度目标是_,所测光波波长为_m.(保留两位有效数字),33,共 34 页,33/34,答案:11.4 16.7 减小测量偶然误差(提升测量准确度)6.610,-7,6.710,-7,34,共 34 页,34/34,