1、精選優質文檔-傾情為你奉上實驗十五用雙縫干涉測量光的波長一、實驗目的1理解雙縫干涉的原理，能安裝和調試儀器2觀察入射光分別為白光和單色光時雙縫干涉的圖樣3掌握利用公式x測波長的方法二、實驗原理單色光通過單縫后，經雙縫產生穩定的干涉圖樣，圖樣中相鄰兩條亮(暗)條紋間的距離x與雙縫間的距離d、雙縫到屏的距離l、單色光的波長之間滿足d·x/l.三、實驗器材雙縫干涉儀，即：光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭，另外還有學生電源、導線、刻度尺附：測量頭的構造及使用如圖1甲所示，測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構成，轉動手輪，分劃板會向左右移動，測量時，應使分劃板的中心刻度對齊

2、條紋的中心，如圖乙，記下此時手輪上的讀數然后轉動測量頭，使分劃板中心刻線與另一條紋的中心對齊，再次記下手輪上的刻度兩次讀數之差就表示這兩個亮條紋間的距離圖1實際測量時，要測出n條亮條紋(暗條紋)的寬度，設為a，那么x.四、實驗步驟1安裝儀器(1)將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖2所示圖2(2)接好光源，打開開關，使白熾燈正常發光調節各部件的高度，使光源燈絲發出的光能沿軸線到達光屏(3)安裝單縫和雙縫，中心位于遮光筒的軸線上，使雙縫和單縫相互平行2觀察與記錄(1)調整單縫與雙縫間距為幾厘米時，觀察白光的干涉條紋(2)在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋(3)調節測量頭，

3、使分劃板中心刻度線對齊第1條亮條紋的中心，記下手輪上的讀數a1；轉動手輪，使分劃板向一側移動，當分劃板中心刻度線與第n條相鄰的亮條紋中心對齊時，記下手輪上的刻度數a2，則相鄰兩條紋間的距離x.(4)換用不同的濾光片，測量其他色光的波長3數據處理用刻度尺測量出雙縫到光屏間的距離l，由公式x計算波長重復測量、計算，求出波長的平均值五、誤差分析測定單色光的波長，其誤差主要由測量引起，條紋間距x測量不準，或雙縫到屏的距離測不準都會引起誤差，但都屬于偶然誤差，可采用多次測量取平均值的方法來減小誤差六、注意事項1調節雙縫干涉儀時，要注意調整光源的高度，使它發出的一束光能夠沿著遮光筒的軸線把屏照亮2放置單縫

4、和雙縫時，縫要相互平行，中心大致位于遮光筒的軸線上3調節測量頭時，應使分劃板中心刻線和條紋的中心對齊，記清此時手輪上的讀數，轉動手輪，使分劃板中心刻線和另一條紋的中心對齊，記下此時手輪上的讀數，兩次讀數之差就表示這兩條紋間的距離4不要直接測x，要測多個亮條紋的間距再計算得x，這樣可以減小誤差5白光的干涉觀察到的是彩色條紋，其中白色在中央，紅色在最外層記憶口訣亮光源、濾光片，單縫雙縫成一線；遮光筒、測量頭，中間有屏把像留；單縫雙縫平行放，共軸調整不能忘；分劃線、亮條紋，對齊平行測得準；n條亮紋讀尺數，相除可得鄰間距；縫距筒長記分明，波長公式要記清.例1在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中：(1)實驗

5、裝置采用雙縫干涉儀，它由各部分光學元件在光具座上組成，現準備了下列儀器：A.光源，B.雙縫片，C.單縫片，D.濾光片，E.毛玻璃(其中雙縫片和光屏連在遮光筒上)把以上儀器安裝在光具座上時，正確的排列順序是_(2)關于本實驗，正確的說法是 ()A實驗時應調節各器件共軸，并且單縫和雙縫的縫應相互平行B觀察到的白光的干涉圖樣是：可以看到彩色的干涉條紋，中央為一條白亮的零級干涉條紋；彩色條紋的排列，以零級亮條紋為中心左右對稱，在第一級亮條紋中紫色在最外側C看到白光的干涉條紋后，在單縫前面放上紅色或綠色濾光片，即可看到紅黑相間或綠黑相間的干涉條紋，且紅條紋的間距比綠條紋的間距大D測量時應使測量頭的分劃板

6、的中心刻線對齊條紋的中心再讀數例2利用雙縫干涉測定光的波長實驗中，雙縫間距d0.4 mm，雙縫到光屏的距離l0.5 m，用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖3所示，分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數也如圖中所示，則：圖3(1)分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數分別為xA_mm，xB_mm，相鄰兩條紋間距x_mm；(2)波長的表達式_(用x、l、d表示)，該單色光的波長_m；(3)若改用頻率較高的單色光照射，得到的干涉條紋間距將_(填“變大”、“不變”或“變小”)例3在觀察光的干涉現象的實驗中，將兩片刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上劃出不同間隙的雙縫；按圖4所示的方法，讓激光束通過自制的雙

7、縫圖4(1)保持縫到光屏的距離不變，換用不同間隙的雙縫，雙縫的間隙越小，屏上明暗相間的條紋間距_(選填“越大”或“越小”)；(2)保持雙縫的間隙不變，光屏到縫的距離越大，屏上明暗相間的條紋間距_(選填“越大”或“越小”)；(3)在狹縫間的距離和狹縫與屏的距離都不變的條件下，用不同顏色的光做實驗，發現用藍色光做實驗在屏上明暗相間的條紋間距比用紅色光做實驗時_(選填“大”或“小”)1利用圖5中裝置研究雙縫干涉現象時，下面幾種說法中正確的是 ()圖5A將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄B將濾光片由藍色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬C將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬D換一個兩縫之間距離較大的

8、雙縫，干涉條紋間距變窄2某同學在做雙縫干涉實驗時，按各元件的合理順序正確的安裝好實驗裝置，在光屏上卻觀察不到干涉圖樣，這可能是由于 ()A光束的中央軸線與遮光筒的軸線不一致，相差較大B沒有安裝濾光片C單縫與雙縫不平行D光源發出的光束太強3如圖6所示是用雙縫干涉測量光的波長的實驗設備示意圖圖6(1)圖中是光源，是光屏，它們之間的依次是_、_、_. (2)以下哪些操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離 ()A增大和之間的距離B增大和之間的距離C將紅色濾光片改為綠色濾光片D增大雙縫之間的距離(3)在某次實驗中，已知雙縫到光屏之間的距離是600 mm，雙縫之間的距離是0.20 mm，單縫到雙縫之間的

9、距離是100 mm，某同學在用測量頭測量時，先將測量頭目鏡中看到的分劃板中心刻線對準某條亮紋(記作第1條)的中心，這時手輪上的示數如圖7甲所示，然后他轉動測量頭，使分劃板中心刻線對準第7條亮紋的中心，這時手輪上的示數如圖乙所示這兩次示數依次為_mm和_mm，由此可以計算出這次實驗中所測得的單色光的波長為_nm.圖74現有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學元件，要把它們放在如圖8所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長圖8(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學元件，由左至右，表示各光學元件的字母排列順序應為C、_、_、_、A.(2)本實驗的步

10、驟有：取下遮光筒左側的元件，調節光源高度，使光束能沿遮光筒的軸線把屏照亮；按合理的順序在光具座上放置各光學元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；用刻度尺測量雙縫到屏的距離；用測量頭(其讀數方法同螺旋測微器)測量數條亮紋間的距離. 在操作步驟時還應注意_和_.(3)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數如圖9甲所示然后同方向轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，記下此時如圖乙所示的手輪上的示數為_mm，求得相鄰亮紋的間距x為_mm.圖9(4)已知雙縫間距d為2.0×104 m，測得雙縫到屏的距離l為0.700 m，由計算式_

11、_，求得所測紅光波長為_nm.5在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將雙縫干涉儀按要求安裝在光具座上(如圖10所示)，并選用縫間距d0.2 mm的雙縫屏從儀器注明的規格可知，像屏與雙縫屏間的距離L700 mm.然后，接通電源使光源正常工作圖10圖11(1)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度某同學調整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第1次映入眼簾的干涉條紋如圖11(a)所示，圖(a)中的數字是該同學給各暗紋的編號，此時圖(b)中游標尺上的讀數x11.16 mm；接著再轉動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖(c)所示，此時圖(d)中游標尺上的讀數x2_ mm；(2)利用上述測量結果，經計算可得兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離x_ mm；這種色光的波長_ nm.答案課堂探究例1(1)ADCBE或EBCDA(2)ACD例2(1)11.115.60.75(2)x6.0×10