13.3双缝干涉实验VIP免费

实验：用双缝干涉测光的波长【实验目的】：了解光波产生稳定的干涉现象的条件；观察双缝干涉图样；了解测量头的构造及使用方法；测定单色光的波长。【实验原理】：光源发出的光经滤光片成为单色光，单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，干涉条纹可从屏上观察到。图样中相邻两条亮(暗)纹间的距离△x与双缝间的距离d、双缝到屏的距离L、单色光的波长λ之间满足。通过测量d、L、Δx就可计算出光的波长。一．请同学们证明由于两缝之间的距离远远小于缝到屏的距离，所以有另一方面化简得因为当两列波的路程差为波长的整数倍时，屏上出现亮纹。所以亮条纹中心的位置为：相邻两个亮条纹或暗纹的中心间距是：二.条纹间距的测量1.测量头的构成及使用：由、、等构成。转动手轮，分划板会移动。测量时，应使分划板中心刻线对齐条纹的（如图），记下此时手轮上的读数。转动，使分划板中心刻线对齐另一条纹的中心，记下此时手轮上的读数。两次读数之差就表示这两条条纹间的距离。1.数据的处理方法：测出n个亮纹间的距离a，然后求出相邻两个亮条纹间的距离。【实验器材】：双缝干涉仪、米尺、测量头。【实验步骤】：一、观察双缝干涉图样：1．如图所示，把直径约10cm、长约1m的遮光简水平放在光具座上，筒的一端装有双缝，另一端装有毛玻璃屏。2．取下双缝，打开光源，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。3．放好单缝和双缝，单缝和双缝间的距离约为5cm～10cm，使缝相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上，这时在屏上就会看到白光的双缝干涉图样。4.在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的双缝干涉图样。5．分别改变滤光片和双缝，观察干涉图样的变化。二、测定单色光的波长：6．已知双缝间的距离d，用米尺测出双缝到屏的距离L，用测量头测出相邻两条亮(暗)纹间的距离△x，由，算单色光的波长。为了减小误差，可测出n条亮纹(暗)纹间的距离a，则可以求出相邻两条亮（暗）纹间的距离△x=a／（n-1）。如转动测量头上的手轮，把分划板上的刻线对准视场左边的某一亮条纹（记下读数x1），把分划板向右移动，使之对齐第7条亮条纹（记下读数x2），则27．换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间距的变化，并求出相应色光的波长。【注意事项】:1．单缝双缝应相互平行，其中心位于遮光筒的轴线上，双缝到单缝的距离应相等。2．测双缝到屏的距离，可用米尺测多次取平均值。3．测条纹间距△x时，用测量头测出n条亮（暗）纹间的距离a，求出相邻的两条明（暗）纹间的距离△x=a／(n-1)。【巩固练习】1、用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：A．白炽灯B．单缝片C．光屏D．双缝E、遮光筒F、滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上)(1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：A_____________(A已写好)。(2)正确调节后，在屏上观察到红光的干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a，改用绿色滤光片，其它条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有a_____b。（填“大于”、“小于”、或“等于”）(3)在双缝干涉实验中，滤光片的作用是_________，单缝的作用是__________，双缝的作用是__________。2、在双缝干涉测光的波长的实验中，所用双缝间距d＝2mm，双缝到屏的间距＝86．4cm，手轮的初始读数为，转动手轮，分划板中心刻线移动到第13条线时手轮读数，则通过滤光片后的波长是__________3课本55页1，2，33