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步步高2015高三物理(新课标)一轮讲义:实验15用双缝干涉测量光的波长

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第 1 页 共 9 页 实验十五 用双缝干涉测量光的波长 考纲解读1 .理解双缝干涉的原理,能安装和调试仪器.2 .观察入射光分别为白光和单色光时双缝干涉的图样.3 .掌握利用公式Δx=ldλ 测波长的方法. 基本实验要求 规律方法总结 1 .实验原理 如实验原理图甲所示,光源发出的光,经过滤光片后变成单色光,再经过单缝S 时发生衍射,这时单缝S 相当于一个单色光源,衍射光波同时到达双缝S1 和S2 之后,S1 、S2 双缝相当于两个步调完全一致的单色相干光源,相邻两条亮(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=ldλ,因此,只要测出Δx、d、l即可测出波长λ. 两条相邻亮(暗)条纹间的距离 Δx 用测量头测出.测量头由分划板、目镜、手轮等构成.如实验原理图乙所示. 1 .数据处理 (1 )条纹间距的计算:移动测量头的手轮,分划板中央刻线在第1 条亮条纹中央时读数为a1 ,在第n 条亮条纹中央时读数为an,则 Δx=an-a1n-1 . (2 )根据条纹间距与波长的关系 Δx=ldλ 得λ=dlΔx,其中 d 为双缝间距,l 为双缝到屏的距离. (3 )测量时需测量多组数据,求 λ 的平均值. 2 .注意事项 (1 )调节双缝干涉仪时,要注意调整光源的高度,使它发出的光束能够沿着遮光筒的第 2 页 共 9 页 2.实验器材 双缝干涉仪,即:光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头,另外还有学生电源、导线、刻度尺. 3.实验步骤 (1)观察双缝干涉图样 ①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如实验原理图丁所示. ②接好光源,打开开关,使灯丝正常发光. ③调节各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿遮光筒轴线到达光屏. ④安装单缝和双缝,尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上,使单缝与双缝平行,二者间距约为 5 cm ~10 cm . ⑤在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹. (2)测定单色光的波长 ①安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹. ②使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央,记下手轮上的读数,将该条纹记为第1 条亮条纹;转动手轮,使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央,记下此时手轮上的读数,将该条纹记为第n 条亮条纹,测出 n 个亮条纹间的距离 a,则相邻两亮条纹间距 Δx= an-1. ③用刻度尺测量双缝到光屏间距离 l(d 是已知的). ④重复测量、计算,求出波...

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