实验：用双缝干涉测量光的波长知识分享课件.ppt
13.4实验用双缝干涉测量光的波长,一、实验原理,双缝干涉的两个相邻亮（暗）条纹的距离x与波长、双缝的间距d及双缝到屏的距离L满足,实验：用双缝测量光的波长,二、实验装置及器材,光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头，学生电源、导线、刻度尺,实验步骤：,（1）如图所示，把直径约10cm、长约1m的遮光筒水平放在光具座上，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，使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮；,（3）放好单缝和双缝，单缝和双缝间距离约为5cm10cm，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；,1.观察双缝干涉图样,2.测定单色光的波长(1)安装好测量头调节至可清晰观察到干涉条纹.,(2)条纹间距用测量头测出,如图测量头由分划板,目镜,手轮等构成,转动手轮,分划板会左右移动,测量时应使分划板中心刻线对齐某条亮条纹中心,记下此时手轮上的读数a1,转动手轮,使分划板中心刻线移至另一条亮条纹中央,记下此时手轮的读数a2;并记下两次测量的亮条纹数n.则相邻两条亮(或暗)条纹间距,第1条,第7条,读数：X1,读数：X2,(3)用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l.(4)将lx代入公式求出光的波长.(5)重复测量,计算,求出波长的平均值.(6)换用不同颜色的滤光片,观察干涉条纹的异同,求出相应的波长.,实验误差分析1.l的测量误差 本实验中双缝到光屏的距离较长,l的测量误差不太大,但也应选用毫米刻度尺测量.并用多次测量求出平均值的办法减小实验误差.2.测量条纹间距x带来的误差.(1)干涉条纹没有调到最清晰的程度.(2)分划板刻线与干涉条纹不平行,中心刻线没有恰好位于条纹中心.(3)测量多条亮条纹间距时读数不准确.,注意事项1.放置单缝和双缝时,必须使缝平行.2.要保证光源滤光片单缝双缝和光屏的中心轴在遮光筒的轴线上.3.测量头的分划板中心刻线要对准条纹的中心.,应用实例,你能计算出两条纹的间距吗？,某同学利用双缝干涉实验装置测定某一光的波长，已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L,将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图所示,此时的示数x1=mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n亮条纹的中心对齐，测出第n亮条纹示数为x2。由以上数据可求得该光的波长表,达式=（用给出的字母符号表示）。,0.776,练习1、,在用双缝干涉测光的波长的实验中，装置如图，双缝间的距离d=3mm,（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。,红,双缝到屏的距离L,n条条纹间距a,练习2、,（2）若测得双缝与屏之间距离0.70m，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0.500mm）观察第1条亮纹的位置如图（a）所示，观察第5条亮纹的位置如图（b）所示，则可求出红光的波长=m.（保留一位有效数字）,710-7,解见下页,（2）解:,由读数得,则,由公式,题目,巩固练习,1用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图,图中是光源，是光屏，它们之间的、分别是_、_（选填单缝、双缝、滤光片）,2、利用双缝干涉仪来测光的波长，实验装置包括以下主要元件：A、白炽灯，B、单缝片，C、光屏及测量头，D、双缝，E、遮光筒，F、滤光片。把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是（1）A（A已填好）。（2）正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮条纹间距为a；改用绿色滤光片，其它条件不变，用测量头测出10条绿亮条纹间距为b，则一定有a _b（填“大于”、“小于”、或“等于”）,滤光片,双缝,FBDEC,大于,3.现有毛玻璃屏A,双缝B白光光源C单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在下图所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长.,(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C_A.,EDB,(2)本实验的实验步骤有:取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;用米尺测量双缝到屏的距离;用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离.在操作步骤时还应注意_和_.,单缝与双缝的间距为5 cm10 cm,使单缝与双缝相互平行,(3)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下图甲所示.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,记下此时下图乙中手轮上的示数_mm,求得相邻亮纹的间距为x为_mm.,13.870,2.310,(4)已知双缝间距d为2.010-4 m,测得双缝到屏的距离l为0.700 m,由计算公式=_,求得所测红光波长为_nm.,6.6102,4、如图所示是双缝干涉仪，其中A是白炽电灯（光源）、B是滤光片、E是遮光筒、F是毛玻璃光屏图中C是_，D是_，C、D间距离大约是_cm如果撤去滤光片B，在屏上看到的是_，与D正中相对的位置出现的是_，两侧是_如果把黄色滤光片换成绿色滤光片，在屏上观察到的条纹间距将变_计算光的波长的公式是=_，式中各物理量的意义是_,单缝,双缝,5-10,彩色干涉条纹,白色亮条纹,彩色条纹,变窄,=dX/l,
