高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册4 实验：用双缝干涉测量光的波长评优课ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册4 实验：用双缝干涉测量光的波长评优课ppt课件，共23页。PPT课件主要包含了思考探究，深入理解，典型例题，课堂总结，CONTENTS，学习目标，实验原理，实验器材，实验步骤，注意事项等内容，欢迎下载使用。

观察双缝干涉图样，加深对干涉图样的认识和理解。
了解“双缝干涉测量光的波长”的实验原理和实验器材，进一步理解影响干涉条纹间距的因素。
通过实验，学会用光的干涉测定单色光的波长。
相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为
单色光通过单缝后，经双缝产生稳定干涉图样，图中相邻两条亮纹间距△x、双缝间距d、双缝到屏的距离L、单色光的波长λ满足：
双缝干涉仪(由光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头组成)、学生电源、导线、刻度尺．
1、如图，把长约1m的遮光筒水平放在光具座上，筒的一端装有双缝，另一端装有毛玻璃屏；
2、取下双缝，打开光源，调节光源高度，使它发出的光沿遮光筒轴线照亮屏(中心在同一高度);
3、装好单缝和双缝(缝沿竖直方向)，调节透镜，使灯丝的像成在单缝上，调节单、双缝，使缝平行，这时在屏上会看到白光的干涉图样；
4、在单缝和光源间放上红色滤光片，观察红光干涉图样；
5、调节测量头，使分划板中心刻线与左端某条(记为第1条)亮纹中心对齐，记下此时测量头刻度x1，将测量头朝右端移动，记下第 n 条亮纹中心位置x2；则第1条亮纹与第 n 条亮纹中心间距为a=x2-x1，则相邻亮纹间距为：
6、已知双缝间的距离d，测出双缝到屏的距离L，由 ，计算红光的波长。
7、换用不同的滤光片，重复实验，测量其他色光的波长，并记录数据.
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应着亮(或暗)纹的中心．
4．要多测几个亮纹(或暗纹)中心间的距离，再求Δx.
5．调节的基本依据是：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．
1．①测双缝到屏的距离L带来的误差，可通过选用mm刻度尺，进行多次测量求平均值的办法减小误差．②通过测量多条亮条纹间的距离来减小测量误差．
2．测条纹间距Δx带来的误差．①干涉条纹没有调到最清晰的程度．②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．③测量多条亮条纹间距离时读数不准确．
例1.某实验小组利用图1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，调节器材，在目镜中可以观测到干涉图样。（1）如图1所示，实验所需器材在光具座上依次排列，则A、B处分别是______、______。（填“单缝”、“双缝”）（2）在目镜中看到的干涉图样是图2中______（填“甲”或“乙”）。（3）移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第2条亮纹的中心，记下此时手轮上读数x1；转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第6条亮纹的中心，此时手轮上的读数为x2，如图3所示，则读数x2=_____mm；已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，则单色光的波长λ=______。（用题目中给出的字母表示）
【答案】单缝     双缝     甲     1.700     【详解】(1)发生干涉的条件是相位差恒定且频率相同，所以组装仪器时，A处应固定单缝，产生相位差恒定的光；B处固定双缝，产生两列频率相同的光，从而可以在毛玻璃上形成稳定的干涉图样；(2)干涉图样为明暗相间且等间距的条纹，故选甲；(3)由图示螺旋测微器可知，固定刻度读数1.5mm，可动刻度读数为则螺旋测微器的示数为 ，根据双缝干涉条纹的间距公式 ，得
2　用双缝干涉测量光的波长实验装置如图甲所示，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上。（1）某同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图乙所示。若要使两者对齐，该同学应如何调节____________。A．仅左右转动透镜　　B．仅旋转单缝C．仅旋转双缝　　 D．仅旋转测量头
2　用双缝干涉测量光的波长实验装置如图甲所示，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上。（2）该同学正确操作后，在目镜中看到如图丙a所示的干涉条纹，A条纹中心线对应的测量头标尺如图丙b所示，其读数是____________mm；B条纹中心线对应的测量头标尺读数为13.460mm，则相邻两亮条纹的间距是____________mm（结果保留四位有效数字）。（3）已知上述装置中双缝的间距是0.30mm、双缝和光屏之间的距离是900mm，则单色光的波长为____________m（结果保留三位有效数字）。
【答案】 D     2.189-2.190     1.610     5.37×107 【详解】（1）若要使两者对齐，应该旋转测量头，分划板竖线随之旋转，可使分划板竖线与亮条纹对齐，D正确，ABC错误。故选D。（2）测量头标尺读数是固定刻度读数（0.5mm的整数倍）加可动刻度（0.5mm以下的小数）读数，图中读数为 ，A条纹与B条纹间有七段间隙，故相邻两亮条纹的间距 ，（3）由 可得，改光的波长为
1.“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置如图所示。实验中观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，可行的操作是（　　）A．仅转动透镜B．仅转动测量头C．仅调节拨杆使单缝与双缝平行D．仅增大单缝与双缝间的距离
2.如图所示为双缝干涉的实验装置，图中有四个光学元件的名称空缺，关于它们的名称正确的是（　　）A．①单缝②滤光片③双缝B．①滤光片②双缝③遮光筒C．②凸透镜③双缝④遮光筒D．①凸透镜②单缝③双缝
【答案】D【详解】凸透镜对光有会聚作用，光源后面要有凸透镜、单缝、双缝，则①是凸透镜，②是单缝，③是双缝，遮光筒可防止外界光干扰实验，④是遮光筒。故选D。
3.用红光做双缝干涉实验，在屏上形成双缝干涉图样如图所示，第1条到第7条亮条纹中心间的距离为x，则相邻两条亮条纹中心间的距离为___________。已知双缝之间的距离为d，测得双缝到屏的距离为L，红光的波长为___________。
4.（1）在双缝干涉实验中，钠灯发出波长为589nm的黄光，在距双缝0.5m的屏上形成干涉条纹。已知双缝间距为4 × 10 - 4m，若改用氦氖激光器作光源，其发出的红光波长比黄光的________（选填“长”或“短”），其他条件不变，则相邻两明条纹中心间距比黄光的________（选填“大”或“小”）。在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。（2）当测量头中的分划板中心刻线对齐某干涉条纹中心时，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图乙、丙所示，相邻两条纹间距Δx = _______mm。（保留两位有效数字）（3）该单色光的波长λ = ______nm。
【答案】 长     大     0.78     624【详解】（1）若改用氦氖激光器作光源，其发出的红光波长比黄光的长；根据 ，其他条件不变，则相邻两明条纹中心间距比黄光的大。（2）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为11.1mm和15.8mm则条纹间距 。（3）根据 该单色光的波长
用双缝干涉测量光的波长