度高考物理一轮复习 第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 实验十六 用双缝干涉测量光的波长（同时练习使用测量头）学案-人教版高三全册物理学案

实验十六 用双缝干涉测量光的波长(同时练习使用测量头)1.实验原理如图 1 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＝λ，因此，只要测出Δx、d、l 即可测出波长 λ.图 1两条相邻亮(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，如图 2 所示.图 22.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，如图 3 所示.图 3② 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 5～10 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，如图 4 所示，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 条亮条纹间的距离 a，则相邻两亮条纹间距 Δx＝.图 4③ 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，求出波长的平均值.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＝.(2)根据条纹间距与波长的关系 Δx＝λ 得 λ＝Δx，其中 d 为双缝间距，l 为双缝到光屏的距离.(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亮条纹的中心对齐，记清此时手轮上的读数，转动手轮，使分划板中心刻线和另一亮条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数，两次读数之差...