1、4.4实验:用双缝干涉测量光的波长横州市百合中学韦衍虎18276143537问题导入 光是一种波,可是光的波长不像水波和绳的那样直观。有什么办法可以知道光波长是多少呢?dlx 测量:x、l和d。xxld一、实验思路器材:光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头。滤光片:光源发变成为单色光双缝:产生相干光源毛玻璃屏:观察干涉条纹用测量头测量条纹间距x二、物理量的测量双缝间距d是在元件上有标注的(已知)双缝到屏的距离l用刻度尺很容易进行测量0.2mm 0.25mmxld分化板目镜手轮游标尺1nax测出多条明条纹的间距求平均:三、进行实验 分别改变滤光片的颜色和双缝的距离,观察干涉
2、条纹的变化,并求出相应的波长。四、数据分析1naxxld双缝间距d双缝到屏的距离l例如;mm40217mm300mm7014x.,l=838.2mm,d=0.25mmmm1016.7mm4.22.83825.04五、注意事项在安装时要尽量让线状灯丝、单缝和双缝平行双缝干涉仪应轻拿轻放,更不能随便拆滤光片,单缝等元件的光学面如有灰尘,应该用专业的擦镜纸擦拭拓展学习用光传感器做双缝干涉的实验 用光传感器可以更方便地演示双缝干涉现象。实验装置图(实验在暗室中进行)。光源在铁架台的最上端,中间是刻有双缝的挡板,下面是光传感器。这个实验的光路是自上而下的。图中带有白色狭长矩形的小盒是光传感器,沿矩形的长
3、边分布着许多光敏单元。传感器各 个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后,在显示器上显示出来。根据显示器上干涉图像的条纹间距,可以 算出光的波长。与图的方法相比,这种方法除了同样可以测量条纹间距外,它还可以方便、形象 地展示亮条纹的分布,并能测出传感器上各点 的光照强度。例1:利用如图所示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长,下列说法中正确的是()A实验装置中的元件分别为滤光片、单缝、双缝B将滤光片由紫色换成红色,干涉条纹间距变宽C将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽D测量过程中,误将5个条纹间距数成6个,波长测量值偏大课题练习AB例2:实验装置观察双缝干涉图样,双缝之间的距离是0.2m
4、m,用的是 绿色滤光片,从目镜中可以看到绿色干涉条纹。(1)如果把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动,相邻两亮条纹中心的距离如何变化?(2)把绿色滤色片换成红色,相邻两个亮条纹中心的距离增大了。这说明哪种色光的波长较长?(3)如果改用间距为0.3mm的双缝,相邻 两个亮条纹中心的距离会有什么变化?课题练习解:dlx(1)、d不变,屏与双缝的距离l变大,相邻两条亮纹中心的距离变大。(2)l、d不变,x变大了,说明变大了,则红光的波长较长。(3)l、不变,d由0.2mm变为0.3mm,相邻两条亮纹中心的距离变小解:图甲示数:课题练习例3:某同学在用双缝干涉测量光的波长的实 验中,已知两缝间的间距为0.3
5、mm,以某种单色光照射双缝时,在离双缝1.2m远的屏上,用测量头测量条纹间的宽度:先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,此时手轮上的 示数如图所示。根据以上实验,测得的这种光的波长是多少?x甲=2mm+0.0133.3mm=2.333mm图乙示数:x乙=15mm+0.0137.6mm=15.367mm则mmmmmx310609.216333.2367.15由公式dlx,得nm652m1052.610609.22.1103.0733xld课堂小结一、实验思路二、物理量的测量三、进行实验四、数据分析五、注意事项