4 实验：用双缝干涉测量光的波长[学科素养与目标要求] 物理观念：1.掌握双缝干涉条纹间距的计算公式及推导过程.2.掌握用双缝干涉测波长的原理、操作、器材及注意事项.科学思维：会利用双缝干涉实验测量单色光的波长，加深对双缝干涉的理解.科学探究：1.根据用双缝干涉实验测波长的原理，会选用实验器材、规范实验操作.2.能进行分组、自主、合作探究，并对信息进行数据处理.一、实验原理如图 1 所示，两缝之间的距离为 d，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略.图 1两缝 S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为 P0，双缝到屏的距离 OP0＝l.则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距：Δx＝λ.若已知双缝间距，再测出双缝到屏的距离 l 和条纹间距 Δx，就可以求得光波的波长.二、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、刻度尺等.三、实验步骤1.将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图 2 所示.图 22.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轴线到达光屏.4.安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝的缝平行，两者间距 5～10 cm，这时可观察白光的干涉条纹.5.在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹.四、数据处理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心，记下手轮上的读数 a1，将该条纹记为第 1 条亮纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数 a2，将该条纹记为第 n 条亮纹，则相邻两亮条纹间距 Δx＝.3.用刻度尺测量双缝到光屏间的距离 l(d 是已知的).4.重复测量、计算，求出波长的平均值.五、误差分析1.光波的波长很小，Δx、l 的测量对波长 λ 的影响很大.2.在测量 l 时，一般用毫米刻度尺；而测 Δx 时，用千分尺且采用“累积法”.3.多次测量求平均值.六、注意事项1.双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，不要随便拆解遮光筒、测量头等元件.2.滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸轻轻擦去.3.安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直，间距大约 5～10cm.4.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线所致.干涉条纹不清晰的主要原因一般是单缝与双缝不平行.5.测量头...
