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本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。谢谢,4,试验：用双缝干涉测量光波长,(,同时练习使用游标型测量头,),第十三章,光,第1页,知识内容,用双缝干涉测量光波长(同时练习使用游标型测量头),考试要求,课时要求,1.了解试验装置，知道试验原理及需要测量物理量.,2.知道测量头使用方法，会测量明条纹间距.,3.知道滤光片和遮光筒作用，了解试验中为了满足干涉条件所采取方法.,4.知道取得理想干涉条纹试验操作要求.,5.会用控制变量方法，分别研究光颜色、双缝距离和双缝与屏之间距离等与条纹间距关系.,6.会依据给出波长表示式计算不一样颜色光波长.,7.经历试验过程，体会条纹间距测量时试验方法.,第2页,内容索引,技能贮备,明确原理 提炼方法,题型演练,学以致用 实训演练,达标检测,检测评价 达标过关,第3页,技能贮备,第4页,一、双缝干涉条纹间距问题,第5页,二、用双缝干涉测量光波长,(,同时练习使用游标型测量头,),第6页,2.,试验装置,(,如图,1,所表示,),图,1,第7页,3.,测量头结构及使用,如图,2,所表示，测量头由分划板、目镜、手轮等组成，转动手轮，分划板会向左右移动，测量时，应使分划板中心刻度对齐某条亮,(,或暗,),条纹中心，记下此时游标卡尺上读数,a,1,，转动手轮，使分划板中心刻线移至另一条亮,(,或暗,),条纹中央，记下此时游标卡尺读数,a,2,；并记下两次测量亮,(,或暗,),条纹数,n,，则相邻两条亮,(,或暗,),条纹间距,x,图,2,第8页,4.,试验步骤及数据处理,(1),按如图,1,所表示安装仪器,.,(2),将光源中心、单缝中心、双缝中心都调整在遮光筒中心轴线上,.,(3),使光源发光，在光源和单缝之间加红,(,或绿,),色滤光片，让过滤后条形光斑恰好落在双缝上，经过调整遮光筒上测量头目镜，观察单色光干涉条纹；撤去滤光片，观察白光干涉条纹,(,彩色条纹,).,(4),再次加装滤光片，经过目镜观察单色光干涉条纹，同时调整手轮，使分划板中心刻线对齐某一亮,(,或暗,),条纹中心，记下此时游标卡尺读数，然后继续转动手轮使分划板移动，直到分划板中心刻线对齐另一亮,(,或暗,),条纹中心，再次记下此时游标卡尺读数和移过分划板中心刻线条纹数,n,.,第9页,(6),换用不用颜色滤光片，重复步骤,(3),、,(4),，并求出对应波长,.,第10页,5.,注意事项,(1),单缝、双缝应相互平行，其中心大致位于遮光筒中心轴线上，双缝到单缝距离应相等,.,(2),测双缝到屏距离,l,时用毫米刻度尺屡次测量取平均值,.,(3),测条纹间距,x,时，用测量头测出,n,条亮,(,或暗,),条纹间距离,a,，求出相邻两条亮,(,暗,),条纹间距离,x,第11页,题型演练,第12页,一、双缝干涉条纹间距问题,例,1,在用红光做双缝干涉试验时，已知双缝间距离为,0.5 mm,，测得双缝到光屏距离为,1.0 m,，在光屏上第一条暗条纹到第六条暗条纹间距离为,7.5 mm.,则：,(1),此红光频率为多少？它在真空中波长为多少？,解析,答案,4.0,10,14,Hz,7.5,10,7,m,答案,第13页,解析,相邻两条暗条纹间距离,第14页,答案,1.125,10,3,m,答案,解析,相邻两条亮条纹间距离为,第15页,二、试验原理与操作,例,2,在,“,用双缝干涉测量光波长,”,试验中,(,试验装置如图,3),，以下说法错误是,图,3,A.,调整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.,测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹,中心对齐,C.,为了减小测量误差，可用测量头测出,n,条亮条纹间距离,a,，求出相邻两,条亮条纹间距,x,D.,将滤光片放在单缝与双缝之间不改变试验结果,答案,解析,第16页,解析,调整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,错误；,测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹中心对齐，故,B,正确；,n,条亮条纹之间有,n,1,个间距，相邻两条亮条纹间距,x,，故,C,正确；,依据试验原理知,D,正确,.,第17页,三、试验数据处理,例,3,(,浙江,4,月选考,21),在,“,用双缝干涉测量光波长,”,试验中，选取红色滤光片和间距为,0.20 mm,双缝，双缝与屏距离为,600 mm.,某同学正确操作后，在目镜中看到如图,4,甲所表示干涉条纹,.,换成紫色滤光片正确操作后，使测量头分划板刻线与第,k,级暗条纹中心对齐，在目镜中观察到是图乙中,_(,填字母,),，此时测量头读数为,25.70 mm.,沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第,k,5,级暗条纹中心对齐，此时测量头标尺如图丙所表示，其读数是,_mm,，紫光波长等于,_ nm.,图,4,答案,解析,D,19.40,420,第18页,第19页,达标检测,第20页,1,2,3,1.,(,双缝干涉条纹间距问题,),(,浙江,4,月选考,21(2),小明在做,“,用双缝干涉测量光波长,”,试验时，尝试用单缝和平面镜做类似试验,.,单缝和平面镜放置如图,4,图,5,5,所表示，白炽灯发出光经滤光片成为波长为,单色光照射单缝，能在光屏上观察到明暗相间干涉条纹,.,小明测得单缝与镜面延长线距离为,h,、,与光屏距离为,D,，则条纹间距,x,_.,随即小明撤去平面镜，在单缝,下方,A,处放置一样另一单缝，形成双缝结构，则在光屏上,_(,填,“,能,”,或,“,不能,”,),观察到干涉条纹,.,不能,答案,第21页,2.,(,试验原理与操作,),(,嘉兴,3,月选考科目测试,)(1),“,用双缝干涉测量光波长,”,试验中，在图,6,甲、乙、丙三处所放置器材依次是,_.,1,2,3,图,6,A.,单缝、双缝、滤光片,B.,滤光片、双缝、单缝,C.,滤光片、单缝、双缝,答案,4,第22页,(2),假如去掉滤光片，在目镜位置,_(,选填,“,能,”,或,“,不能,”,),观察到干涉条纹,.,1,2,3,答案,能,4,第23页,3.,(,试验原理与操作,),做,“,用双缝干涉测量光波长,”,试验时，一同学在光屏上隐约看到亮光，根本无法看见明暗相间条纹，其原因可能是,A.,光源高度不适当,B.,没有放入滤光片,C.,单缝和双缝不平行,D.,单缝和双缝前后位置放反了,1,2,3,答案,解析,解析,安装试验器材时要注意：光束中央轴线与遮光筒轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单缝在前，双缝在后，单缝与双缝要相互平行，才能使试验成功,.,综上可知，,A,、,C,、,D,正确,.,4,第24页,4.,(,试验数据处理,),如图,7,甲所表示，在利用双缝干涉测量光波长试验中，需要从游标卡尺上读出某条亮条纹位置,.,图中所表示读数是,_ mm.,若双缝间距为,d,，双缝到屏间距离为,l,，相邻两个亮,条纹,中,心距离为,x,，则光波长,_(,字母表示式,),，某同学在两个亮条纹之间测量，测出以下结果，其它数据为：,d,0.20 mm,，,l,700 mm,，测量,x,情况如图乙所表示，由此可计算出该光波长,_ m.,图,7,5.24,5.6,10,7,解析,答案,1,2,3,4,第25页,解析,从题图中能够看出，主尺示数为,5 mm,，游标尺第,12,条刻线与主尺上刻线对齐，即游标尺示数为：,12,0.02 mm,0.24 mm,，题图中游标卡尺示数为,5 mm,0.24 mm,5.24 mm.,代入数据解得光波长为：,5.6,10,7,m.,1,2,3,4,第26页,
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