4.4实验：用双缝干涉测量光的波长 学案-（2019）新人教版高中物理选择性必修第一册.docx

1、 2020级 物理教学案 编制： 审核： 使用： 教学日期：学习内容： 4.4实验：用双缝干涉测量光的波长 总第_课时课标核心素养要求会用双缝干涉测定光的波长学习目标1. 掌握用双缝干涉测波长的原理、操作、器材及注意事项.2.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学习重点利用双缝干涉实验测量单色光的波长学习过程教学笔记【自主学习】1、阅读教材，回顾条文间距公式，简述实验过程：2、简述注意事项：【合作学习难点探究】任务一、实验梳理一、实验原理如图所示，两缝之间的距离为d，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略.，两缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0，测出双缝到屏的距离L和条纹间距

2、x，就可以求得光波的波长.x二、实验器材双缝干涉仪(包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及测量头，其中测量头又包括：分划板、目镜、手轮等)、学生电源、导线、米尺三、实验步骤1按图所示安装仪器2将光源中心、单缝中心、双缝中心调节在遮光筒的中心轴线上3使光源发光，在光源和单缝之间加红(绿)色滤光片，让通过后的条形光斑恰好落在双缝上，通过遮光筒上的测量头，仔细调节目镜，观察单色光的干涉条纹，撤去滤光片，观察白光的干涉条纹(彩色条纹)4加装滤光片，通过目镜观察单色光的干涉条纹，同时调节手轮，分划板的中心刻线对齐某一条纹的中心，记下手轮的读数，然后继续转动使分划板移动，直到分划板的中心刻

3、线对齐另一条纹中心，记下此时手轮读数和移过分划板中心刻度线的条纹数n.5将两次手轮的读数相减，求出n条亮纹间的距离a，利用公式x，算出条纹间距，然后利用公式x，求出此单色光的波长(d仪器中已给出，l可用米尺测出)6用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(d是已知的)7重复测量、计算，求出波长的平均值8换用另一滤光片，重复实验四、注意事项1双缝干涉仪是比较精密的实验仪器，要轻拿轻放， 不要随便拆分遮光筒、测量头2安装时，要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直3光源使用线状长丝灯泡，调节时使之与单缝平行且靠近4实验中会出现屏上的光很弱的情况，主要是灯丝、单缝、双

4、缝、测量头与遮光筒不共轴所致；干涉条纹是否清晰与单缝和双缝是否平行有关系任务二、结合实验处理问题【例1】（1）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，备有下列仪器：A.白炽灯 B.双缝 C.单缝 D.滤光片E.光屏把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是_.(填写字母代号)（2）下列说法正确的是( )A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B.测量某条干涉亮条纹位置时，应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐C.为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距xD.某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，可以采用的方法是改用蓝光作为

5、入射光(3)某同学在做双缝干涉实验时，按装置图安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于（ ）A.光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大B.没有安装滤光片C.单缝与双缝不平行D.光源发出的光束太强(4)已知双缝到光屏之间的距离l500 mm，双缝之间的距离d0.50 mm，单缝到双缝之间的距离s100 mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图所示.则入射光的波长_m(结果保留两位有效字).(5)实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有

6、_.A.改用波长较长的光(如红光)作为入射光B.增大双缝到屏的距离C.增大双缝到单缝的距离D.增大双缝间距( 6 )在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，调节测量头的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心，如图所示，此时手轮的读数是_mm.转动测量头，使分划板中心刻线向一侧移动到另一条亮条纹中心位置，再读出一组数.若实验测得4条亮条纹中心间的距离x0.960 mm.已知双缝间距d1.5 mm，双缝到屏的距离l100 cm，则对应的光波的波长为_cm.【例2】“用双缝干涉测量光的波长”实验中(1)以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点：A灯丝和单缝及双缝必须平

7、行放置B干涉条纹与双缝垂直C干涉条纹疏密程度与双缝宽度有关D干涉条纹间距与光的波长有关以上几点中你认为正确的是_。(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为_mm。(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示。则在这种情况下测量干涉条纹的间距x时，测量值_(填“大于”“小于”或“等于”)实际值。【达标训练限时检测】1、关于“用双缝干涉测量光的波长”实验，正确的说法是()A实验时应调节各器件共轴，并且单缝和双缝的缝应相互平行B观察到的白光的干涉图样是：在视野中可以看到彩色的干涉条纹，中央为一条白亮的零级干涉条纹；彩色条纹的排列，以

8、零级亮条纹为中心左右对称，在第一级亮条纹中紫色在最外侧C看到白光的干涉条纹后，在单缝前面放上红色或绿色滤光片，即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹，且红条纹的相邻条纹间距比绿条纹的相邻条纹间距大D测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数2、如图甲是利用双缝干涉测某单色光波长的实验装置，测得双缝屏到毛玻璃屏的距离l为0.2 m、双缝的距离d为0.4 mm，图乙是通过该仪器的观测装置看到毛玻璃屏上的干涉图样，其中1、2、3、4、5是亮条纹的编号，图丙、图丁是利用该仪器测光的波长时观察到的情景，图丙是测第1号亮条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为_ mm，图丁是测第4号亮条纹的位置

9、，此时观测装置上千分尺的读数为_ mm.根据上面测出的数据可知，相邻两条亮条纹间的距离x_ mm，计算波长的数学表达式_，被测光的波长为_ nm.3、所示，在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：(1)若实验中双缝之间的距离为1.50 mm，双缝到屏幕的距离为1.00 m，测得第1条到第4条亮条纹中心间的距离为0.980 mm，则该光的波长为_ nm.(2)若实验中，将单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴的位置稍微向上移动，如图6所示，则_A不会出现干涉条纹 B仍然产生干涉条纹，且中央亮条纹的位置不变C仍然产生干涉条纹，且中央亮条纹的位置略上移D仍然产生干涉条纹，且中央亮条纹的位置略下移 【反思总结】答案【例1】(1) ADCBE (2) BC (3) C (4)6.4X10-7 (5) AB (6)0.48X10-6【例2】(1)ACD (2)0.705 (3)大于【达标检测】1、A 2、0.510 1.485 0.325 x 650 3、(1)490 (2)D