高考调研2014届高考物理一轮课件：13-4实验：用双缝干涉测光的波长VIP免费

•www.zzstep.com实验用双缝干涉测光的波长•www.zzstep.com•www.zzstep.com一、实验目的1．观察入射光分别为白光和单色光时双缝干涉的图样．2．掌握用公式Δx＝ldλ测波长的方法．二、实验原理单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，图样中相邻两条亮(暗)纹间隔Δx与双缝间距d、双缝到屏的距离l、单色光的波长λ之间满足λ＝d·Δx/l.•www.zzstep.com三、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．附：测量头的构造及使用如图甲所示，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，分划板会向左右移动，测量时，应使分划板中心刻度对齐条纹的中心，如图乙，记下此时手轮上的读数．•www.zzstep.com两次读数之差就表示这两条条纹间的距离．实际测量时，要测出n条明纹(暗纹)的宽度，设为a，那么Δx＝an－1.•www.zzstep.com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，如图所示．(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．•www.zzstep.com2．观察与记录(1)调单缝与双缝间距为几厘米时，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．(3)调节测量头，使分划板中心刻度线对齐第1条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a1，转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻度线与第n条明条纹中心对齐时，记下手轮上的刻度数a2，则相邻两条纹间的距离Δx＝|a1－a2|n－1.(4)换用不同的滤光片，测量其他色光的波长．•www.zzstep.com3．数据处理用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l，由公式λ＝dlΔx计算波长．重复测量、计算，求出波长的平均值．•www.zzstep.com五、误差分析测定单色光的波长，其误差主要由测量引起，条纹间距Δx测量不准，或双缝到屏的距离测不准都会引起误差，但都属于偶然误差，可采用多次测量取平均值的方法来减小误差．•www.zzstep.com六、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条纹间的距离．•www.zzstep.com4．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，红色在最外层．•www.zzstep.com•www.zzstep.com一、实验器材的安装、调试及注意事项例1现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．•www.zzstep.com(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、________、A.(2)本实验的实验步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；•www.zzstep.com③用米尺测量双缝到屏的距离；④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离．在操作步骤②时还应注意________和________．•www.zzstep.com(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为________mm.•www.zzstep.com(4)已知双缝间距d为2.0×10－4m.测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算公式λ＝________，求得所测红光的波长为________nm.【解析】(1)双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为：光源、滤光片、单缝、双缝、屏，因此应填：E、D、B.(2)单缝与双缝的间距为5...