物理选择性必修 第一册第四章 光4 实验：用双缝干涉测量光的波长优秀教案设计

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上课时间： 年 月 日
题课
选择性必修一第四章第四节用双缝干涉测量光的波长
课型
实验
课时
1
教
学
目
标
1.会根据干涉条纹的间距和光的波长之间的关系，确定测量光的波长的实验思路。
2.能设计实验方案并正确操作实验器材，得到明显的干涉条纹
3.知道测量头的操作和读数规则，并获得数据。对测量数据进行整理，得到波长的测量值。
学习重点
物理量的测量与数据处理
学习难点
实验原理与设计实验
教 学 过 程
教学环节（含备注）
教 学 内 容
引入新课
进行新课
练习与讲
课后作业
一.引入新课
双缝干涉实验中条纹间距与波长关系式？如何利用这个实验测波长？
二.进行新课
1.实验原理：
如图所示，与两缝之间的距离d相比，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略。两缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0，双缝到屏的距离OP0＝L
相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是Δx＝eq \f(L,d)λ
已知双缝间距d，再测出双缝到屏的距离L和条纹间距Δx，就可以求得光波的波长。
2．实验器材
光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及光具座（或用单色激光光源）
3．实验步骤
(1)按照如图所示的装置安装好仪器，调整光源的位置，使光源发出的光能平行地进入遮光筒并照亮光屏。(也可直接用双缝干涉仪)
(2)放置单缝和双缝，使缝相互平行，调整各部件的间距，观察白光的双缝干涉图样。
(3)在光源和单缝间放置滤光片，使单一颜色的光通过后观察单色光的双缝干涉图样。
(4)用米尺测出双缝到屏幕的距离L，用测量头测出相邻的两条亮(或暗)纹间的距离Δx。
(5)利用表达式λ＝eq \f(d,L)Δx求单色光的波长。
(6)换用不同颜色的滤光片，观察干涉图样的异同，并求出相应的波长。
4.数据处理
（1）实验原理：相邻两条明(暗)条纹间的距离Δx与入射光波长λ、双缝S1、S2间距离d及双缝与屏的距离l有关，其关系式为Δx＝eq \f(l,d)λ，因此，只要测出Δx、d、l即可测出波长λ。
（2）Δx的测量：调节测量头，使分划板中心刻度线对齐第1条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a1；转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻度线与第n条相邻的明条纹中心对齐时，记下手轮上的刻度数a2，则相邻两条纹间的距离Δx＝eq \f(|a1－a2|,n－1)。
5.注意事项
(1)调节双缝干涉仪时，要注意调节光源的高度，使它发出的一束光能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，转动测量头，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个条纹间的距离。
(4)不要直接测Δx，要测几个条纹的间距，计算得Δx，这样可以减小误差。
三.课堂练习：教材97练习1、2、3
四.课堂总结：（见板书设计）
五、学习效果检测（见学案“闯关检测题”）
板书设计
用双缝干涉测量光的波长
课后反思