高中物理《实验用双缝干涉测量光的波长》微课精讲+知识点+教案课件+习题.docx

高中物理《实验用双缝干涉测量光的波长》微课精讲+知识点+教案课件+习题.docx

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高中物理《实验用双缝干涉测量光的波长》微课精讲+知识点+教案课件+习题

知识点：

实验目的

1.观察白光及单色光的干涉条纹

2测定单色光的波长

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，凉风S1，S2的连线的中垂线与屏的焦点为P0，双缝到屏的距离OP0=L，屏上P1与P0之间的距离x,两缝到P1的距离分别为P1S1=r1，P1S2=r2。

在P1S2上做P1M=P1S1，于是S2M=r2-r1,由于两缝之间的距离远小于缝到屏的距离，所以可近似认为三角形S1S2M是直角三角形，根据三角函数的关系看，有r2-r1=dsinθ

另一方面，x=tanθ≈Lsinθ。

因此有r2-r2=dx/L.

当两列波的路程差为波长的整数倍，即dx/L.=+-kλ（k=0,1,2,3...）时会出现亮条纹，，也就是说吗，亮条纹中心位置为x=Lλ/d。

根据双缝干涉中条纹间距△x=Lλ/d。

已知双缝间距d，再测出双缝到屏的距离L和条纹间距△x，就可以测出光波的波长。

实验过程

1.观察光的干涉图样

（1）如图安装仪器

（2）接通电源，闭合开关，使灯丝正常发光。

（3）调整各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线达到光屏。

（4）安装单缝和双缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝平行，两者之间的距离为5—10cm，这时可观察白光的干涉条纹。

（5）在单缝和光源之间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。

2.测定单色光的波长

（1）安装好测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹。

（2）条纹间距用测量头测出，如图测量头由分划板，目镜，手轮等构成，转动手轮，分划板会左右移动，测量时，应使分划板中心刻线对齐某条纹中心，记下此时手轮上的读数a1，转动手轮，使分划板中心刻线移至另一条亮条纹中央，记下此时手轮的读数a2；并记下两次测量的亮（或暗）条纹数n，则相邻两条亮（或暗）条纹间距为。

（3）用刻度尺测量双缝到光屏间的距离L

（4）将L，△x代入公式求出光的波长λ

（5）重复测量，计算，求出波长的平均值。

（6）换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹的异同，求出相应的波长。

实验误差分析

1.L的测量误差

本实验中刷高峰到光屏的距离较长，L的测量误差不太大，但也应选用毫米刻度尺测量。

并多次测量出平均值减小实验误差。

2.测量条纹间距△x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时读数读不准。

注意事项

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，双缝和光屏的中心轴线在遮光筒的轴线上。

3.测量头的分划板中心刻线哟啊对准条纹的中心。

4.要多测几条亮条纹（暗条纹）中心的距离，再求△x。

练习：

课件：

教案：