高考物理一轮复习实验21用双缝干涉测光的波长课件

这是一份高考物理一轮复习实验21用双缝干涉测光的波长课件，共25页。PPT课件主要包含了实验溯本求源，实验热点探究，单窄缝片，双窄缝片，得到两个相干光源，③②①④⑤，答案AC，答案C等内容，欢迎下载使用。

1.实验原理与操作装置及器材
操作要领(1)安装仪器①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上②接好电源，打开开关，使灯丝正常发光，调节各部件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏③安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝的缝平行
●注意事项(1)保证灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒共轴．(2)保持单缝和双缝平行．(3)分划板上的射线应与干涉条纹的亮线(暗线)平行，否则会增大测量的误差．(4)测量双缝至屏的距离l，要多次测量取平均值，同时要固定好双缝及屏，切勿松动．●误差分析(1)双缝到屏的距离l的测量存在误差．(2)测条纹间距Δx带来的误差．
热点一　实验操作与原理师生共研例1 (1)如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上的光学元件依次为①光源、②滤光片、③________、④________、⑤遮光筒、⑥光屏．其中，双缝的作用是：_________________．
解析：(1)依据实验的原理，光具座上放置的光学元件依次为：①光源、②滤光片、③单窄缝片、④双窄缝片、⑤遮光筒、⑥光屏．其中，双缝的作用是得到两个相干光源．
(2)本实验的步骤有：①调节单缝与双缝的间距为5～10 cm，并使单缝与双缝相互平行；②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③取下遮光筒右侧的元件，打开光源，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；④用米尺测出双缝到屏的距离；用测量头(读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离；⑤将测得的数据代入公式求出红光的波长，以上步骤合理的顺序是____________．(只填步骤代号)
解析：为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝．所以实验的排列顺序应为③②①④⑤.
练1　在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中：(1)下列操作正确的是________(填选项前的字母)．A．先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头B．接通电源前把输出电压调到大于小灯泡的额定电压C．观察到条纹比较模糊，可以调节拨杆进行调整D．测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线与该亮条纹边缘重合
解析：(1)根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验操作步骤可知，安装器材的过程中，先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上单缝和双缝及测量头，故A正确；要使小灯泡发光，接通电源前应把输出电压调到小于或等于小灯泡的额定电压，故B错误；观察到条纹比较模糊，可能是单缝和双缝不平行，可以调节拨杆进行调整，故C正确；测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线应与该亮条纹的中心重合，故D错误．
(2)图中条纹间距表示正确的是________(填选项字母)．
解析：干涉条纹的间距为相邻明(或暗)条纹中心之间的距离，故C正确．
热点二　实验现象的分析与数据处理师生共研例2 如图甲所示是小刘同学做“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置．
(1)在实验中应该在B处放________(选填“单缝”或“双缝”)．(2)经过一系列的调试，得到了亮度较好、清晰的干涉图样，但在放大镜视野中出现如图乙所示的现象，调整方法是_________________________________.(3)一次实验测量完成后，小刘同学将红色滤光片改为绿色滤光片，则观察到干涉条纹的间距________(选填“变大”“变小”或“不变”)．
调节测量头使分划板中心刻线与条纹平行
例3 [2019·全国Ⅱ卷，34(2)]某同学利用图示装置测量某种单色光的波长．实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹．回答下列问题：
(ⅰ)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可______；A．将单缝向双缝靠近B．将屏向靠近双缝的方向移动C．将屏向远离双缝的方向移动D．使用间距更小的双缝(ⅱ)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ＝____________；(ⅲ)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm.则所测单色光的波长为________nm(结果保留3位有效数字)．
练2　在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜，如图1所示．
(1)M、N、P三个光学元件依次为________．A．滤光片、单缝、双缝　　B．单缝、滤光片、双缝C．单缝、双缝、滤光片 D．滤光片、双缝、单缝
解析：为了获取单色的线光源，透镜后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线光源产生的光经过双缝产生干涉现象，因此，M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝，A正确．
(2)分划板在图2中A、B位置时游标卡尺读数xA＝11.1 mm，xB＝________ mm，相邻两条纹间距Δx＝________ mm.
练3　用双缝干涉测光的波长，已知双缝与屏的距离L＝0.700 m，双缝间距d＝0.200 mm，用测量头来测量亮纹中心的距离．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心，如图甲所示，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数．
(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第6条亮纹的中心时，手轮上的读数如图乙所示，则对准第1条时读数x1＝_____ mm，对准第6条时读数x2＝_______ mm.(2)写出计算波长λ的表达式，λ＝________(用x1、x2、L、d表示，不用计算)．(3)在屏上观察到了干涉条纹，如果将双缝到屏距离增大，则屏上的干涉条纹的间距将________(选填“变大”“不变”或“变小”)．