实验十九用双缝干涉测光的波长.ppt

实验十九用双缝干涉测光的波长,实验目的观察白光、单色光的干涉图样，测定单色光的波长,实验原理单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，图样中相邻两条亮(暗)纹间距x与双缝间距d、双缝到屏的距离l、单色光的波长之间满足dx/l.,实验器材双缝干涉仪(由光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头组成)、学生电源、导线、刻度尺等测量头使用方法,1结构：由分划板、目镜、手轮等构成如图1451所示2用途：测两条相邻明(暗)条纹间的距离x.,图1451,3使用方法：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条纹的中心(如图1452所示)，记下此时手轮上的读数a1；,图1452,转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻线对齐另一条相邻的条纹中心时，记下手轮上的刻度数a2，两次读数之差就是这两条条纹间的距离，即xa1a2.,实验步骤1观察干涉条纹(1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上如图1453所示,图1453,(2)接好光源，打开开关，使灯丝正常发光(3)调节各器件的高度，使光源发出的光能沿轴线到达光屏(4)安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，,使双缝与单缝的缝平行，二者间距约5 cm10 cm，这时，可观察白光的干涉条纹(5)在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹,2测定单色光的波长(1)安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹(2)使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上的读数a1，将该条纹记为第1条亮纹；转动手轮，,使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a2，将该条纹记为第n条亮纹(3)用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(d是已知的)(4)改变双缝间的距离d，双缝到屏的距离l，重复测量,数据处理,误差分析1双缝到屏的距离l的测量存在误差2测条纹间距x带来的误差(1)干涉条纹没有调整到最清晰的程度,(2)误认为x为亮(暗)条纹的宽度(3)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(4)测量多条亮条纹间的距离时读数不准确，此间距中的条纹数未数清,注意事项1双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，且注意保养2安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且间距适当,3光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近4调节的基本依据是：照在光屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝，测量头与遮光筒不共轴所致，干涉条纹不清晰一般原因是单缝与双缝不平行所致，故应正确调节,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1454甲)，并选用缝间距d0.20 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L700 mm.然后，接通电源使光源正常工作,图1454,(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乙(a)所示，图乙(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图乙(b)中游标尺上的读数x11.16 mm；,接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙(a)所示，此时图丙(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x_mm；这种色光的波长_nm.,【解析】(1)主尺读数为15 mm，游标尺读数为10.02 mm0.02 mm，二者相加即可(2)由于图中数字标记的是暗条纹，首先应根据暗条纹所标数字给亮条纹也标明条数，若图乙的(a)图中的中央刻线所对亮条纹记为第1条，,【答案】(1)15.02(2)2.316.6102,在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,实验装置如图1455所示,图1455,(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1456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1457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,图1456,图1457,(2)固定刻度读数为0.5 mm，可动刻度读数为20.2，所以测量结果为0.5 mm20.20.01 mm0.702 mm.(3)测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，由几何知识可知测量头的读数大于条纹间的实际距离【答案】(1)ACD(2)0.702(3)大于,本部分内容讲解结束,按ESC键退出全屏播放,