高中物理课件--实验：用双缝干涉测量光的波长资料讲解.ppt

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,*,*,第十三章,第,4,节,实验理论指导,典题案例导析,智能演练提升,题型一,题型二,二、实验原理,(1),相邻亮条纹,(,或暗条纹,),间的距离,x,与入射光波长,之间的定量关系推导：,如图,13,4,1,所示，双缝间距为,d,，,双缝到屏的距离为,l,。双缝,S,1,、,S,2,的连线,的中垂线与屏的交点为,P,0,。对屏上与,P,0,距离为,x,的一点,P,，两缝与,P,的距离,PS,1,r,1,，,PS,2,r,2,。在线段,PS,2,上作,PM,PS,1,，则,S,2,M,r,2,r,1,，因,d,l,，三角形,S,1,S,2,M,可看做直角三角形。有：,r,2,r,1,d,sin,(,令,S,2,S,1,M,),。,图,13,4,1,图,13,4,2,三、实验器材,双缝干涉仪,(,包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及测量头，其中测量头又包括：分划板、目镜、手轮等,),、学生电源、导线、米尺。,四、实验步骤,图,13,4,3,(1),将光源、遮光筒、毛玻璃光屏依次安放在光具座上，如图,13,4,3,所示。,(2),接好光源，打开开关，使灯丝正常发光。,(3),调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。,(4),安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝平行，二者间距约为,5,10 cm,，这时可观察到白光的干涉条纹。,(5),在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。,图,13,4,4,(3),用刻度尺测量双缝到光屏的距离,l,(,d,是已知的,),。,(4),重复测量、计算，求出波长的平均值。,(5),换用不同的滤光片，重复实验。,六、注意事项,(1),放置单缝和双缝时，必须使缝平行。,(2),要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上。,(3),测量头的中心刻线要对着亮,(,或暗,),条纹的中心。,(4),要多测几条亮条纹,(,或暗条纹,),中心间的距离，再求,x,。,(5),照在像屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致，干涉条纹不清晰一般是因为单缝与双缝不平行。,七、误差分析,(1),测双缝到屏的距离,l,带来的误差，可通过选用毫米刻度尺，进行多次测量求平均值的办法减小误差。,(2),测条纹间距,x,带来的误差：,干涉条纹没有调到最清晰的程度。,分划板刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于条纹中心。,测量多条亮条纹间距离时读数不准确。,例,1,用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：,A,白炽灯,B,单缝片,C,光屏,D,双缝,E,滤光片,(,其中双缝和光屏连在遮光筒上,),。,(1),把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：,A,_(A,已写好,),。,答案,(1)E,、,B,、,D,、,C,(2),a,b,例,2,在,“,用双缝干涉测光的波长,”,实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图,13,4,5,甲所示，并选用缝间距,d,0.2 mm,的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离,l,700 mm,。然后，接通电源使光源正常工作。,图,13,4,5,(1),已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有,50,个分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第,1,次映入眼帘的干涉条纹如图乙,(a),所示，图乙,(a),中的数字是该同学给各暗条纹的编号，此时图乙,(b),中游标尺上的读数,x,1,1.16 mm,；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙,(a),所示，此时图丙,(b),中游标尺上的读数,x,2,_ mm,；,答案,(1)15.02,(2)2.31,6.6,10,2,点击下图进入 知能演练提升,