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新教材适用2024版高考物理一轮总复习第13章光电磁波相对论实验19用双缝干涉实验测量光的波长课件
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这是一份新教材适用2024版高考物理一轮总复习第13章光电磁波相对论实验19用双缝干涉实验测量光的波长课件，共28页。PPT课件主要包含了实验知识·自主回顾，核心考点·重点突破，年高考·1年模拟，5×10－7等内容，欢迎下载使用。
实验十九 用双缝干涉实验测量光的波长
一、实验目的1．了解光波产生稳定的干涉现象的条件。2．观察白光和单色光的双缝干涉图样。3．测量单色光的波长。
三、实验器材双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺。四、实验步骤(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接好光源，打开开关，使白炽灯正常发光。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。
(2)观察与记录：①调单缝与双缝间距为5～10 cm时，观察白光的干涉条纹。②在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。④换用不同的滤光片，测量其他色光的波长。
五、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。(5)白光的干涉观察到的是彩色条纹，其中白色在中央，红色在最外边。特别提醒：(1)实验中滤光片的作用是获得单色光，要测量某种单色光的波长，实验中必须使用滤光片。(2)单缝相当于一个单色光光源，双缝相当于两个步调完全一致的单色相干光源。
(2023·广东高三开学考试)某学习小组要用双缝干涉测量某种单色光的波长，其实验装置如图所示。
(1)为测量该单色光的干涉条纹宽度，各仪器安装位置如图所示，图中A为滤光片，B为______(填“单缝”或“双缝”)，C为______(填“单缝”或“双缝”)。(2)在用双缝干涉实验装置观察双缝干涉条纹时：①观察到较模糊的干涉条纹，可以调节拨杆使单缝和双缝______(填“垂直”或“平行”)，从而使条纹变得清晰。②要想增加从目镜中观察到的条纹个数，需将毛玻璃屏向______(填“靠近”或“远离”)双缝的方向移动。
(3)下列图示中条纹间距表示正确是___(填正确答案标号)。
A B
C D
(4)在实验前已获知的数据有双缝间的距离d和双缝与毛玻璃屏之间的距离L，通过测量头观察到第N1条亮条纹的读数为Y1，观察到第N2条 亮条纹的读数为Y2，请写出计算该单色光波长的表达式λ＝_________。[解析] (1)图中A为滤光片，B为单缝，C为双缝。(2)①观察到较模糊的干涉条纹，可以调节拨杆使单缝和双缝平行，使条纹变得更清晰。
1.(2023·北京市十一学校高三模拟)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。物理小组用如图甲所示的实验装置测光的波长。
(1)实验仪器。如图乙所示，将测量头的分划板中心刻线与A亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数x1＝2.331 mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与B亮纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数x6＝_________________________________mm；
15.376(15.375～15.379范围内均可)
(2)实验原理。已知双缝间距d＝0.3 mm，双缝到屏的距离l＝1.2 m，由计算式λ＝_________，可得所测光的波长为__________ m(计算式用题中出现的字母表示，波长保留两位有效数字)；(3)误差分析。在其他操作都正确的前提下，下列操作中一定会使测量结果偏小的是___。A．数到第7条明条纹时误记为第6条B．测量相邻两条亮条纹的间距作为ΔxC．测量单缝到屏的距离作为lD．测间距时使分划板中心刻线与暗条纹中心对齐
(3)数到第7条明条纹时误记为第6条，由λ表达式可知测量值偏大，故A不符合题意；测量相邻两条亮条纹的间距作为Δx，虽然没有通过累积法而减小误差，但测量结果不一定偏小，也可能偏大，故B不符合题意；测量单缝到屏的距离作为l，即l比真实值偏大，根据λ表达式可知测量值偏小，故C符合题意；测间距时使分划板中心刻线与暗条纹中心对齐，由于明暗条纹宽度相同，所以该操作对实验结果无影响，故D不符合题意。
2．(2023·山东烟台高三专题练习)寒假期间小明利用图甲所示生活中的物品，测量了某型号刀片的厚度。
实验过程如下：(1)点燃蜡烛，用蜡烛火焰把玻璃片的一面熏黑；(2)并齐捏紧两片刀片，在玻璃片的熏黑面划出两条平直划痕；(3)如图乙所示，将激光光源和玻璃片固定在桌上，并将作为光屏的白纸固定在距离足够远的墙上。
(4)打开激光光源，调整光源的高度并使激光沿水平方向射出，恰好能垂直入射在两划痕上。(5)观察白纸上的干涉条纹如图丙所示。用刻度尺测出a、b两点间的距离为__________ cm，则两相邻暗纹中心之间的距离Δy＝______ cm。
实验十九 用双缝干涉实验测量光的波长
一、实验目的1．了解光波产生稳定的干涉现象的条件。2．观察白光和单色光的双缝干涉图样。3．测量单色光的波长。
三、实验器材双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺。四、实验步骤(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接好光源，打开开关，使白炽灯正常发光。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。
(2)观察与记录：①调单缝与双缝间距为5～10 cm时，观察白光的干涉条纹。②在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。④换用不同的滤光片，测量其他色光的波长。
五、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。(5)白光的干涉观察到的是彩色条纹，其中白色在中央，红色在最外边。特别提醒：(1)实验中滤光片的作用是获得单色光，要测量某种单色光的波长，实验中必须使用滤光片。(2)单缝相当于一个单色光光源，双缝相当于两个步调完全一致的单色相干光源。
(2023·广东高三开学考试)某学习小组要用双缝干涉测量某种单色光的波长，其实验装置如图所示。
(1)为测量该单色光的干涉条纹宽度，各仪器安装位置如图所示，图中A为滤光片，B为______(填“单缝”或“双缝”)，C为______(填“单缝”或“双缝”)。(2)在用双缝干涉实验装置观察双缝干涉条纹时：①观察到较模糊的干涉条纹，可以调节拨杆使单缝和双缝______(填“垂直”或“平行”)，从而使条纹变得清晰。②要想增加从目镜中观察到的条纹个数，需将毛玻璃屏向______(填“靠近”或“远离”)双缝的方向移动。
(3)下列图示中条纹间距表示正确是___(填正确答案标号)。
A B
C D
(4)在实验前已获知的数据有双缝间的距离d和双缝与毛玻璃屏之间的距离L，通过测量头观察到第N1条亮条纹的读数为Y1，观察到第N2条 亮条纹的读数为Y2，请写出计算该单色光波长的表达式λ＝_________。[解析] (1)图中A为滤光片，B为单缝，C为双缝。(2)①观察到较模糊的干涉条纹，可以调节拨杆使单缝和双缝平行，使条纹变得更清晰。
1.(2023·北京市十一学校高三模拟)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。物理小组用如图甲所示的实验装置测光的波长。
(1)实验仪器。如图乙所示，将测量头的分划板中心刻线与A亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数x1＝2.331 mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与B亮纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数x6＝_________________________________mm；
15.376(15.375～15.379范围内均可)
(2)实验原理。已知双缝间距d＝0.3 mm，双缝到屏的距离l＝1.2 m，由计算式λ＝_________，可得所测光的波长为__________ m(计算式用题中出现的字母表示，波长保留两位有效数字)；(3)误差分析。在其他操作都正确的前提下，下列操作中一定会使测量结果偏小的是___。A．数到第7条明条纹时误记为第6条B．测量相邻两条亮条纹的间距作为ΔxC．测量单缝到屏的距离作为lD．测间距时使分划板中心刻线与暗条纹中心对齐
(3)数到第7条明条纹时误记为第6条，由λ表达式可知测量值偏大，故A不符合题意；测量相邻两条亮条纹的间距作为Δx，虽然没有通过累积法而减小误差，但测量结果不一定偏小，也可能偏大，故B不符合题意；测量单缝到屏的距离作为l，即l比真实值偏大，根据λ表达式可知测量值偏小，故C符合题意；测间距时使分划板中心刻线与暗条纹中心对齐，由于明暗条纹宽度相同，所以该操作对实验结果无影响，故D不符合题意。
2．(2023·山东烟台高三专题练习)寒假期间小明利用图甲所示生活中的物品，测量了某型号刀片的厚度。
实验过程如下：(1)点燃蜡烛，用蜡烛火焰把玻璃片的一面熏黑；(2)并齐捏紧两片刀片，在玻璃片的熏黑面划出两条平直划痕；(3)如图乙所示，将激光光源和玻璃片固定在桌上，并将作为光屏的白纸固定在距离足够远的墙上。
(4)打开激光光源，调整光源的高度并使激光沿水平方向射出，恰好能垂直入射在两划痕上。(5)观察白纸上的干涉条纹如图丙所示。用刻度尺测出a、b两点间的距离为__________ cm，则两相邻暗纹中心之间的距离Δy＝______ cm。
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