高中物理 第五章 光的波动性用双缝干涉测量光的波长

高中物理 第五章 光的波动性用双缝干涉测量光的波长

学生实验 用双缝干涉测量光的波长 ‎ ‎【学习目标】‎ ‎1、掌握“用双缝干涉测量光的波长”的实验原理，知道影响干涉条纹宽度的因素。‎ ‎2、经历用双缝干涉测量光的波长的实验过程，加深对双缝干涉图样的认识和理解。‎ ‎4、激情投入，学生通过自主实验探究，小组合作学习 ‎【学习目标解读】‎ 用双缝干涉观察白光和单色光双缝干涉图样，并且利用公式Δx= L/dλ测定单色光的波长.‎ ‎【教学重点】 双缝干涉测量光的波长的实验过程，加深对双缝干涉图样的认识和理解 ‎【教学难点】 利用公式Δx= L/dλ测定单色光的波长 ‎【课前预习案】‎ ‎【使用说明】‎ 1、 同学们要先通读教材，然后依据课前预习案再研究教材；通过梳理掌握“用双缝干涉测量光的波长”的实验原理，知道影响干涉条纹宽度的因素。‎ 2、 勾划课本并写上提示语．标注序号；完成学案，熟记基础知识，用红笔标注疑问。‎ 图14-1‎ ‎（一）教材助读 ‎1、实验目的 ‎（1)、‎ ‎（2）、‎ ‎（3）、‎ ‎2、实验原理 图14-2‎ ‎3、实验器材 ‎4、实验步骤 图14-3‎ ‎5、实验过程中的注意事项有哪些？‎ ‎（二）预习自测 ‎1．关于双缝干涉条纹的以下说法中正确的是 ( )‎ A．用同一单色光做双缝干涉实验，能观察到明暗相间的单色条纹 B．用同一单色光经双缝干涉后的明条纹距两缝的距离之差为该色光波长的整数倍 C．用同一单色光经双缝干涉后的明条纹距两缝的距离之差一定为该色光波长的奇数倍 D．用同一单色光经双缝干涉后的暗条纹距两缝的距离之差一定是该色光半波长的奇数倍 ‎2．在双缝干涉实验中保持狭缝间的距离和狭缝到屏的距离都不变，用不同的色光照射时，则下列叙述正确的是 ( )‎ A．红光的干涉条纹间距最大　　　　　B．紫光的干涉条纹间距最大 C．红光和紫光干涉条纹间距一样大　　D．用白光照射会出现白色干涉条纹 ‎3．用包含红、绿、紫三种色光的复色光做光的干涉实验，在所产生的干涉条纹中离中心条纹最近的干涉条纹是 ( )‎ A．紫色条纹　　B．绿色条纹　　　C．红色条纹　　D．都一样近 ‎4．关于双缝干涉实验，若用白光作光源照射双缝，以下说法正确的是 ( )‎ A．屏上会出现彩色干涉条纹，因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的 B．当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时，屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹 C．将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上有亮光，但一定不是干涉条纹 D．将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上无亮光 ‎5．在双缝干涉中，用白光入射双缝时，在光屏上可观察到彩色条纹，若把双缝分别用红色滤光片（只能通过红光）和蓝色滤光片（只能通过蓝光）挡住，则在光屏上可以观察到( )‎ A．红色和蓝色两套干涉条纹的叠加 B．紫色干涉条纹（红色和蓝色叠加为紫色）‎ C．屏上两种色光叠加，但不会出现干涉条纹 D．屏上的上半部分为红色光，下半部分为蓝色光，不发生光的叠加 ‎【问题反馈】：请将你在预习本节中遇到的问题写在下面。‎ ‎【课内探究案】‎ 探究一 用双缝干涉测光的波长 ‎1、用双缝干涉测光的波长的实验中，为什么不直接测ΔX，而要测n个条纹的间距？‎ 探究二 实验操作与数据处理 ‎2、在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，装置如图所示.双缝间的距离d=‎3 mm.‎ ‎(1)若测定红光的波长,应选用_____色的滤光片.实验时需要测定的物理量有:________和________.‎ ‎(2)若测得双缝与屏之间的距离为‎0.70 m,通过测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板前进或后退‎0.5 mm)观察第1条亮纹的位置如图甲所示,观察第5条亮纹的位置如图乙所示.则可求出红光的波长λ=______m.(保留一位有效数字)‎ ‎【巩固训练】‎ ‎1．先后用两种不同的单色光，在相同的条件下用同一双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同，其中间距较大的那种单色光比另一种单色光(　　)‎ A．在真空中的波长较短 B．在玻璃中传播速度较大 C．在玻璃中传播时，玻璃的折射率较大 D．其光子的能量较小 ‎2．某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功，若他在此基础上对仪器的安装做如下改动，仍能使实验成功的是(　　)‎ A．将遮光筒内的光屏，向靠近双缝的方向移动少许，其他不动 B．将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动 C．将单缝向双缝移动少许，其他不动 D．将单缝与双缝的位置互换，其他不动 ‎★3．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件如图2－3－7所示，则 ‎(1)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离(　　)‎ A．将红色滤光片改为绿色滤光片 B．增大双缝之间的距离 C．减小④和⑥之间的距离 D．增大④和⑥之间的距离 ‎(2)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹中心，对应的读数如图2－3－8甲所示为x1＝____________mm，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第5条亮纹中心，对应的读数如图2－3－8乙所示为x2＝________ mm.‎ ‎★★‎ ‎4．在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图2－3－9)，并选用缝间距d＝‎0.2 mm的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L＝‎700 mm.然后，接通电源使光源正常工作．‎ 图2－3－9‎ ‎2－3－10 2－3－11‎ ‎(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图2－3－10(a)所示，图2－3－10(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图2－3－10(b)中游标尺上的读数x1＝‎1.16 mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图2－3－11(a)所示，此时图2－3－11(b)中游标尺上的读数x2＝________mm；‎ ‎(2)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx＝________mm；这种色光的波长λ＝________nm.‎ ‎【我的收获】‎