高中物理 第4章 光 第五节 用双缝干涉实验测定光的波长素材 粤教版选修3-4（通用）

高中物理 第4章 光 第五节 用双缝干涉实验测定光的波长素材 粤教版选修3-4（通用）

第五课时 用双缝干涉实验测定光的波长 ‎ 课前预习 知识预览 ‎1.实验目的 ‎（1）会推导相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是Δx=‎ ‎（2）观察白光及单色光的双缝干涉图样.‎ ‎（3）测单色光的波长.‎ ‎2.实验器材 光具座、单缝片、双缝片、滤光片（红、绿色各一片）、遮光筒、光源、测量头（目镜、游标卡、分划板、滑块、手轮）.‎ ‎3.实验原理 ‎（1）如果双缝光源的相位相同，双缝到屏上任一点P的路程差Δx=nλ时，加强（亮条纹）；Δx=（2n+1)时，减弱（暗条纹）.屏上应出现明暗相间的条纹.‎ ‎（2）光通过双缝干涉仪上的单缝和双缝后，得到振动情况完全相同的光，它们在双缝后面空间互相叠加，会发生干涉现象.若用单色光照射，在屏上会得到明暗相间的条纹；若用白光照射，可观察到屏上出现彩色条纹.‎ ‎（3）由公式λ=可计算波长.其中双缝间距离d是已知的，双缝到屏的距离可以用米尺测出，条纹间距Δx用测量头测出.‎ ‎4.实验步骤 ‎（1）按图‎4-5-1‎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.‎ 图‎4-5-1‎ ‎（3）使光源发光，在光源和单缝之间加红（或绿）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，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Δx=a/（n-1)，算出条纹间距，然后利用公式λ=Δx，求出此单色光的波长λ（d、L仪器中都已给出）.‎ ‎（6）换用另一滤光片，重复步骤（3）、（4），并求出相应的波长.‎ ‎5.注意事项 ‎（1）单缝、双缝应相互平行，其中心大致位于遮光筒的轴线上，双缝到单缝距离应相等.‎ ‎（2）测双缝到屏的距离L可用米尺测多次取平均值.‎ ‎（3）测条纹间距Δx时，用测量头测出n条亮（暗）纹间的距离a，求出相邻的两条亮（暗）纹间的距离Δx=.‎