專(zhuān)題09熱學(xué)和光學(xué)實(shí)驗(yàn)常考考點(diǎn)真題舉例用油膜法估測(cè)油酸分子的大小2011·全國(guó)·高考真題探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系2023·山東·高考真題測(cè)量玻璃的折射率2024·湖北·高考真題用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)2024·廣東·高考真題掌握用油膜法估測(cè)油酸分子的大小的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；掌握探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；掌握測(cè)量玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；掌握用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；TOC\o"1-2"\h\u核心考點(diǎn)01熱學(xué)實(shí)驗(yàn) 一、用油膜法估測(cè)油酸分子的大小 3二、探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系 5核心考點(diǎn)02光學(xué)實(shí)驗(yàn) 9一、測(cè)量玻璃的折射率 9二、用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng) 11核心考點(diǎn)01熱學(xué)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)油酸分子的大小1、實(shí)驗(yàn)原理利用油酸酒精溶液在平靜的水面上形成單分子油膜，用D＝eq\f(V,S)計(jì)算出油膜的厚度，其中V為一滴油酸酒精溶液中所含油酸的體積，S為油膜面積，這個(gè)厚度就近似等于油酸分子的直徑，如下圖。【注意】把1滴油酸滴在水面上，水面上會(huì)形成一層油膜，油膜是由單層油酸分子（C17H33COOH）中的烴基C17H33-組成的。盡管油酸分子有著復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和形狀，分子間也存在著間隙，但在估測(cè)其大小時(shí)，可以把它簡(jiǎn)化為球形處理，并認(rèn)為它們緊密排布。2、實(shí)驗(yàn)器材量筒、注射器、淺盤(pán)、油酸酒精溶液、玻璃板、坐標(biāo)紙、痱子粉或滑石粉、細(xì)彩筆、水。3、實(shí)驗(yàn)操作配制油酸酒精溶液，取純油酸1mL，注入500mL的容量瓶中，然后向容量瓶?jī)?nèi)注入酒精，直到液面達(dá)到500mL刻度線為止。用注射器將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并記下量筒內(nèi)增加一定體積Vn時(shí)的滴數(shù)n。根據(jù)V0＝eq\f(Vn,n)算出每滴油酸酒精溶液的體積V0。向淺盤(pán)里倒入約2cm深的水，并將痱子粉或滑石粉均勻地撒在水面上。用注射器(或滴管)將一滴油酸酒精溶液滴在水面上，油酸立即在水面散開(kāi)，形成一塊油膜。油膜上沒(méi)有爽身粉，可以清楚地看出它的輪廓。待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤(pán)上，并將油酸膜的形狀用彩筆畫(huà)在玻璃板上。將畫(huà)有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積S(求面積時(shí)以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1cm的正方形為單位計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè))。根據(jù)溶液的比例，算出一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V，并代入公式D＝eq\f(V,S)算出薄膜的厚度D，即為分子直徑。重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，多測(cè)幾次油酸薄膜的厚度，求平均值，即為油酸分子直徑的大小。4、誤差分析純油酸體積的計(jì)算引起誤差。對(duì)油膜形狀畫(huà)線時(shí)帶來(lái)誤差。數(shù)格子法本身是一種估算的方法，從而會(huì)帶來(lái)誤差。5、物理量的測(cè)量對(duì)“V”的測(cè)量①配制一定濃度的油酸酒精溶液，設(shè)其濃度為n；②用注射器吸取一段油酸酒精溶液，讀出它的體積為V0；③再把它一滴滴地滴入燒杯中，記下液滴的總滴數(shù)N；④則一滴油酸酒精溶液中，純油酸的體積V＝eq\f(V0,N)n。對(duì)“S”的測(cè)量①淺盤(pán)里盛水，把適量的爽身粉均勻撒在水面上；②用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液，待油膜形狀穩(wěn)定后，將帶方格的玻璃板放在淺盤(pán)上，在玻璃板上描下薄膜的形狀；③數(shù)出輪廓范圍內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)n0，不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)；④用正方形的個(gè)數(shù)乘單個(gè)正方形的面積S0(即n0S0)計(jì)算出油膜的面積S。6、誤差分析①油酸酒精溶液配制后不要長(zhǎng)時(shí)間放置，以免濃度改變，產(chǎn)生較大的實(shí)驗(yàn)誤差。②實(shí)驗(yàn)前應(yīng)注意，淺盤(pán)應(yīng)清洗干凈，否則難以形成油膜。③痱子粉的用量不要太多，否則不易成功。撒完痱子粉后，淺盤(pán)中的水面應(yīng)保持平衡，痱子粉應(yīng)均勻浮在水面上。④向水面滴一滴油酸酒精溶液.滴油酸酒精溶液的滴管口應(yīng)在離水面1cm之內(nèi)，否則油膜難以形成。⑤要待油膜形狀穩(wěn)定后，再畫(huà)輪廓。⑥運(yùn)用數(shù)格子法測(cè)油膜面積大于半格的算一格，小于半格的舍去這種方法所取方格的單位越小，計(jì)算的面積誤差越小。⑦本實(shí)驗(yàn)只要求估算分子大小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)量級(jí)符合要求即可。（1）在用油膜法估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入標(biāo)注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液，然后用滴管吸取這種溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面達(dá)到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水淺盤(pán)中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜穩(wěn)定后，放在帶有正方形坐標(biāo)格的玻璃板下觀察油膜，如圖甲所示，坐標(biāo)格（1）在用油膜法估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入標(biāo)注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液，然后用滴管吸取這種溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面達(dá)到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水淺盤(pán)中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜穩(wěn)定后，放在帶有正方形坐標(biāo)格的玻璃板下觀察油膜，如圖甲所示，坐標(biāo)格的每個(gè)小正方形大小為2cm×2cm，由圖甲可以估算出油膜的面積是每個(gè)小正方形大小為2cm×2cm，由圖甲可以估算出油膜的面積是cm2，由此估算出油酸分子的直徑是m（保留一位有效數(shù)字）。

（2）做“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)時(shí)，三個(gè)同學(xué)都有一個(gè)操作錯(cuò)誤，其中導(dǎo)致最后所測(cè)分子直徑偏大的是。A．甲同學(xué)在配制油酸酒精溶液時(shí)，不小心把酒精倒多了一點(diǎn)，導(dǎo)致油酸酒精溶液的實(shí)際濃度比計(jì)算值小了B．乙同學(xué)用注射器和量筒測(cè)得58滴油酸酒精溶液為1mL，不小心錯(cuò)記錄為57滴C．丙同學(xué)計(jì)算油膜面積時(shí)，把所有不足半格的油膜都算成了一格【答案】256AB/BA【詳解】（1）[1][2]液面上純油酸體積為由圖甲計(jì)算油膜面積，多于半格算一格，少于半格舍去。則油膜面積約為油酸分子的直徑為（2）[3]A．甲同學(xué)在配制油酸酒精溶液時(shí)，不小心把酒精倒多了一點(diǎn)，導(dǎo)致油酸酒精溶液的實(shí)際濃度比計(jì)算值小了，則一滴油酸酒精溶液的實(shí)際濃度比計(jì)算值小，計(jì)算得一滴純油酸的體積比實(shí)際值大，則算出的直徑偏大，A正確；B．乙同學(xué)用注射器和量筒測(cè)得58滴油酸酒精溶液為1mL，不小心錯(cuò)記錄為57滴，則一滴油酸酒精溶液體積的計(jì)算值變大，算出的一滴油酸酒精溶液中純油酸體積變大，則算出的直徑偏大，B正確；C．丙同學(xué)計(jì)算油膜面積時(shí)，把所有不足半格的油膜都算成了一格，則計(jì)算得油膜面積變大，直徑變小，C錯(cuò)誤。故選AB。二、實(shí)驗(yàn)：探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系1、實(shí)驗(yàn)思路在保證密閉注射器中氣體的質(zhì)量和溫度不變的條件下，通過(guò)改變密閉注射器中氣體的體積，由壓力表讀出對(duì)應(yīng)氣體的壓強(qiáng)值，進(jìn)而研究在恒溫條件下氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。2、實(shí)驗(yàn)原理先選定一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)，比如一定質(zhì)量的空氣，在溫度不變的情況下，測(cè)量氣體在不同體積時(shí)的壓強(qiáng)，再分析氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。利用注射器選取一段空氣柱為研究對(duì)象，如下圖所示，注射器下端的開(kāi)口有橡膠套，它和柱塞一起把一段空氣柱封閉。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一方面讓空氣柱內(nèi)氣體的質(zhì)量不變；另一方面，讓空氣柱的體積變化不要太快，保證溫度不發(fā)生明顯的變化。3、實(shí)驗(yàn)器材帶鐵夾的鐵架臺(tái)、注射器、柱塞(與壓力表密封連接)、壓力表、橡膠套，刻度尺。4、實(shí)驗(yàn)裝置圖5、物理量的測(cè)量利用注射器選取一段空氣柱為研究對(duì)象，注射器下端的開(kāi)口有橡膠套，它和柱塞一起把一段空氣柱封閉。把柱塞緩慢地向下壓或向上拉，讀取空氣柱的長(zhǎng)度與壓強(qiáng)的幾組數(shù)據(jù)。空氣柱的長(zhǎng)度l可以通過(guò)刻度尺讀取，空氣柱的長(zhǎng)度l與橫截面積S的乘積就是它的體積V。空氣柱的壓強(qiáng)p可以從與注射器內(nèi)空氣柱相連的壓力表讀取。6、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作p－V圖像：以壓強(qiáng)p為縱坐標(biāo)，以體積V為橫坐標(biāo)，用采集的各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，繪出等溫曲線，如圖所示。觀察p－V圖像的特點(diǎn)看能否得出p、V的定量關(guān)系。作p－eq\f(1,V)圖像：以壓強(qiáng)p為縱坐標(biāo)，以eq\f(1,V)為橫坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)。如果p－eq\f(1,V)圖像中的各點(diǎn)位于過(guò)原點(diǎn)的同一條直線上(如圖所示)，就說(shuō)明壓強(qiáng)p跟eq\f(1,V)成正比，即壓強(qiáng)與體積成反比。如果不在同一條直線上，我們?cè)賴(lài)L試其他關(guān)系。7、實(shí)驗(yàn)結(jié)論一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，其壓強(qiáng)與體積的倒數(shù)成正比，p－V圖線是雙曲線的一支，但不同溫度下的圖線是不同的。8、注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)前檢查注射器的氣密性，為保證氣體密閉，應(yīng)在活塞與注射器內(nèi)壁間涂上潤(rùn)滑油，注射器內(nèi)外氣體的壓強(qiáng)差不宜過(guò)大。改變氣體體積時(shí)，要緩慢進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為保證等溫變化，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不要用手握住注射器有氣體的部位。讀數(shù)時(shí)視線要與柱塞底面平行。作p－eq\f(1,V)圖像時(shí)，應(yīng)使盡可能多的點(diǎn)落在直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)均勻分布于直線兩側(cè)，偏離太大的點(diǎn)應(yīng)舍棄掉。為保證等溫變化，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不要用手握住注射器有氣體的部位．同時(shí)，改變體積過(guò)程應(yīng)緩慢，以免影響密閉氣體的溫度．為保證氣體密閉，應(yīng)在活塞與注射器內(nèi)壁間涂上潤(rùn)滑油，注射器內(nèi)外氣體的壓強(qiáng)差不宜過(guò)大。實(shí)驗(yàn)中所用的壓力表精度較高，而氣柱體積是直接在注射器上讀出的，其誤差會(huì)直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在等溫過(guò)程中，氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系在p－V圖像中呈現(xiàn)為雙曲線。處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，要通過(guò)變換，即畫(huà)p－eq\f(1,V)圖像，把雙曲線變?yōu)橹本€，說(shuō)明p和V成反比。這是科學(xué)研究中常用的數(shù)據(jù)處理的方法，因?yàn)橐淮魏瘮?shù)反映的物理規(guī)律比較直觀，容易得出相關(guān)的對(duì)實(shí)驗(yàn)研究有用的參數(shù)。某同學(xué)想探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。如圖（a）所示儀器，在一有毫米刻度的直尺上固定一根一端封閉的細(xì)直均勻玻璃管，封閉端內(nèi)腔頂部對(duì)準(zhǔn)直尺的零刻度線，管內(nèi)有一段被水銀封閉的空氣柱。某同學(xué)想探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。如圖（a）所示儀器，在一有毫米刻度的直尺上固定一根一端封閉的細(xì)直均勻玻璃管，封閉端內(nèi)腔頂部對(duì)準(zhǔn)直尺的零刻度線，管內(nèi)有一段被水銀封閉的空氣柱。操作步驟如下：①如圖（b）所示，用鐵支架固定木板，釘上白紙，用重錘檢查使木板豎直，并在紙上作出一條豎直方向的直線。①如圖（b）所示，用鐵支架固定木板，釘上白紙，用重錘檢查使木板豎直，并在紙上作出一條豎直方向的直線。②使直尺貼近白紙。從刻度尺上讀出空氣柱長(zhǎng)度l；用鉛筆畫(huà)出水銀柱長(zhǎng)度h'。③將h'投影到豎直線上，量出水銀柱投影的高度h（mm），將所得l、h的值填入事先設(shè)計(jì)好的表格中。④使玻璃管在圖示平面內(nèi)按不同角度傾斜，逐次測(cè)出l、h值并填入表內(nèi)。⑤分別計(jì)算封閉氣體壓強(qiáng)p值、體積V值（由于玻璃管是均勻的，設(shè)其截面積為S）。根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成下列填空：(1)測(cè)得本地大氣壓強(qiáng)值為h0（mmHg），若某次使玻璃管開(kāi)口向上豎直放置，測(cè)得空氣柱長(zhǎng)度l1。水銀柱投影h1，則此狀態(tài)下，空氣柱的壓強(qiáng)寫(xiě)做。另一次使玻璃管開(kāi)口向下豎直放置（水銀未溢出），測(cè)得空氣柱長(zhǎng)度l2，水銀柱投影h2。若實(shí)驗(yàn)成功，則h0、l1、h1、l2、h?應(yīng)驗(yàn)證滿足的關(guān)系為。(2)為了更直觀得出氣體的壓強(qiáng)p和體積V是否成反比例關(guān)系，可將p-V圖像轉(zhuǎn)化為圖像。(3)①將被封閉的空氣柱置于另一溫度環(huán)境中，重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作步驟；②換用不同氣柱重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作步驟。綜合實(shí)驗(yàn)和日常學(xué)習(xí)可以總結(jié)出“氣體的體積和壓強(qiáng)成反比”成立的條件為：。【答案】(1)(2)或(3)質(zhì)量不變，氣體不變，溫度不變或氣體物質(zhì)的量不變，溫度不變【詳解】（1）玻璃管開(kāi)口向上時(shí)，封閉氣體壓強(qiáng)為，，玻璃管開(kāi)口向下時(shí)，封閉氣體壓強(qiáng)為，，根據(jù)玻意耳定律可得，即（2）根據(jù)玻意耳定律可知，所以或者由此可知，為了更直觀得出氣體的壓強(qiáng)p和體積V是否成反比例關(guān)系，可將p-V圖像轉(zhuǎn)化為或圖線。（3）若氣體的體積和壓強(qiáng)成反比，則所以氣體的體積和壓強(qiáng)成反比”成立的條件為：質(zhì)量不變，氣體不變，溫度不變或氣體物質(zhì)的量不變，溫度不變。核心考點(diǎn)2光學(xué)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)：測(cè)量玻璃的折射率1、實(shí)驗(yàn)原理如下圖所示，當(dāng)光線AO以一定的入射角θ1穿過(guò)兩面平行的玻璃磚時(shí)，通過(guò)插針?lè)ㄕ页龈肷涔饩€AO對(duì)應(yīng)的出射光線O′B，從而求出折射光線OO′和折射角θ2，再根據(jù)n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)或n＝eq\f(PN,QN′)計(jì)算出玻璃的折射率2實(shí)驗(yàn)器材木板、白紙、玻璃磚、大頭針、圖釘、量角器、三角板、鉛筆。3、實(shí)驗(yàn)步驟用圖釘把白紙固定在木板上；在白紙上畫(huà)一條直線aa′，并取aa′上的一點(diǎn)O為入射點(diǎn)，作過(guò)O點(diǎn)的法線NN′；畫(huà)出線段AO作為入射光線，并在AO上插上P1、P2兩根大頭針；在白紙上放上玻璃磚，使玻璃磚的一條長(zhǎng)邊與直線aa′對(duì)齊，并畫(huà)出另一條長(zhǎng)邊的對(duì)齊線bb′；眼睛在bb′的一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察兩個(gè)大頭針并調(diào)整視線方向，使P1的像被P2的像擋住，然后在眼睛這一側(cè)插上大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，再插上P4，使P4擋住P3和P1、P2的像；移去玻璃磚，拔去大頭針，由大頭針P3、P4的針孔位置確定出射光線O′B及出射點(diǎn)O′，連接O、O′得線段OO′；用量角器測(cè)量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2；改變?nèi)肷浣牵貜?fù)實(shí)驗(yàn)，算出不同入射角時(shí)的eq\f(sinθ1,sinθ2)，并取平均值。4、數(shù)據(jù)分析計(jì)算法：由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，算出不同入射角時(shí)的n值，并取平均值。圖像法：作sinθ1－sinθ2圖像，由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知其斜率為折射率。單位圓法：以入射點(diǎn)O為圓心，作半徑為R的圓，如圖所示，則sinθ1＝eq\f(EH,OE)，sinθ2＝eq\f(E′H′,OE′)，OE＝OE′＝R，所以用刻度尺量出EH、E′H′的長(zhǎng)度就可以求出n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(EH,E′H′).5、注意事項(xiàng)不能把邊界線和入射光線畫(huà)的過(guò)粗。入射角不能太大，也不能太小，在20°-70°之間為宜。玻璃磚應(yīng)選用寬度較大的，宜在5cm以上。用手拿玻璃磚時(shí)，手只能接觸玻璃磚的毛面或棱，不能觸摸光潔的光學(xué)面，嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)尺子畫(huà)玻璃磚的另一邊bb′。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，玻璃磚在紙上的位置不可移動(dòng)。大頭針應(yīng)豎直地插在白紙上，且玻璃磚每?jī)擅洞箢^針P1與P2間、P3與P4間的距離應(yīng)大一點(diǎn)，以減小確定光路方向時(shí)造成的誤差。實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角不宜過(guò)小，否則會(huì)使測(cè)量誤差過(guò)大，也不宜過(guò)大，否則在bb′一側(cè)將看不到P1、P2的像。某同學(xué)測(cè)量一半圓形透明玻璃磚的折射率，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：某同學(xué)測(cè)量一半圓形透明玻璃磚的折射率，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：①用游標(biāo)卡尺測(cè)量玻璃磚的直徑d，確定其底面圓心位置并標(biāo)記在玻璃磚上；②將玻璃磚放在位于水平桌面并畫(huà)有直角坐標(biāo)系的白紙上，使其底面圓心和直徑分別與O點(diǎn)和x軸重合，將一長(zhǎng)直擋板緊靠玻璃磚并垂直于x軸放置，如圖（b）所示；③用激光器發(fā)出激光從玻璃磚外壁始終指向O點(diǎn)水平射入，從y軸開(kāi)始向右緩慢移動(dòng)激光器，直至恰好沒(méi)有激光從玻璃磚射出至擋板上的區(qū)域時(shí)，在白紙上記錄激光束從玻璃磚外壁入射的位置P。④取走玻璃磚，過(guò)P點(diǎn)作y軸的垂線PQ，用刻度尺測(cè)量PQ的長(zhǎng)度L。根據(jù)以上步驟，回答下列問(wèn)題：根據(jù)以上步驟，回答下列問(wèn)題：（1）測(cè)得半圓形玻璃磚直徑d的讀數(shù)如圖（a）所示，則cm；（2）步驟③中，沒(méi)有激光射至擋板上區(qū)域的原因是激光束在玻璃磚直徑所在界面處發(fā)生了；（3）根據(jù)以上測(cè)量的物理量，寫(xiě)出計(jì)算玻璃磚折射率的表達(dá)式為，若測(cè)得PQ線段的長(zhǎng)度，計(jì)算可得玻璃磚的折射率為。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】6.43全反射1.61【詳解】（1）[1]由圖（a）可知，玻璃磚的直徑為（2）[2]光束經(jīng)玻璃磚折射后照在擋板上的區(qū)域內(nèi)，當(dāng)入射角逐漸增大，折射光線消失的時(shí)候，就是光束在玻璃界面處發(fā)生了全反射。（3）[3]當(dāng)恰好發(fā)生全反射時(shí)，有[4]代入數(shù)據(jù)可得二、實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臅?huì)用測(cè)量頭測(cè)量條紋間距離；掌握用公式Δx＝eq\f(l,d)λ測(cè)定波長(zhǎng)的方法；觀察白光及單色光的雙縫干涉圖樣。2、實(shí)驗(yàn)原理雙縫間距d，雙縫到屏的距離l。雙縫S1、S2的連線的中垂線與屏的交點(diǎn)為P0。對(duì)屏上與P0距離為x的一點(diǎn)P，兩縫與P的距離PS1＝r1，PS2＝r2。在線段PS2上作PM＝PS1，則S2M＝r2－r1，因d?l，三角形S1S2M可看作直角三角形。則r2－r1＝dsinθ(令∠S2S1M＝θ)。另x≈ltanθ≈lsinθ則r2－r1＝deq\f(x,l)，若P處為亮紋，則deq\f(x,l)＝±kλ，(k＝0，1，2，……)，解得x＝±keq\f(l,d)λ。(k＝0，1，2……)，相鄰兩亮紋或暗紋的中心間距Δx＝eq\f(l,d)λ。3、實(shí)驗(yàn)器材光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃光屏、光具座、測(cè)量頭及刻度尺等。4、實(shí)驗(yàn)裝置圖5、實(shí)驗(yàn)步驟觀察雙縫干涉圖樣：①將光源、遮光筒、毛玻璃光屏依次安放在光具座上；②接好光源，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，使燈絲正常發(fā)光；③調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達(dá)光屏；④安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫與單縫平行，二者間距約為5～10cm，這時(shí)可觀察到白光的干涉條紋；⑤在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋。測(cè)定單色光的波長(zhǎng)：①安裝測(cè)量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋；②使分化板的中心刻線對(duì)齊某條亮條紋的中央，如圖所示，記下手輪上的讀數(shù)a1；轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分化板中心刻線移至另一亮條紋的中央，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)a2，得出n個(gè)亮條紋間的距離為a＝|a2－a1|，則相鄰兩亮條紋間距Δx＝eq\f(|a2－a1|,n－1)；③用刻度尺測(cè)量雙縫到光屏的距離l(d是已知的)；④重復(fù)測(cè)量、計(jì)算，求出波長(zhǎng)的平均值；⑤換用不同的濾光片，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。6、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)條紋間距的計(jì)算：Δx＝eq\f(|a2－a1|,n－1)；波長(zhǎng)計(jì)算：λ＝eq\f(d,l)Δx＝eq\f(d|a1－a2|,ln－1)；計(jì)算多組數(shù)據(jù)，求λ的平均值。7、注意事項(xiàng)光源使用線狀長(zhǎng)絲燈泡，調(diào)節(jié)時(shí)使之與單縫平行且靠近，儀器所用的燈泡，其燈絲冷電阻較小，如果一開(kāi)始就用12V電壓，往往會(huì)由于電流過(guò)大而使電源的保險(xiǎn)絲燒斷或過(guò)載保護(hù)因此，加在燈泡上的電壓應(yīng)逐擋升高至12V,使用時(shí)不得超過(guò)12V。建議使用汽車(chē)或摩托車(chē)雙燈絲燈泡，可直接打到12V。實(shí)驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)屏上的光很弱的情況，主要是燈絲、單縫、雙縫、測(cè)量頭與遮光筒不共軸所致；干涉條紋是否清晰與單縫和雙縫是否平行有關(guān)。安裝時(shí)，要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和光屏的中心在同一條軸線上，并使單縫、雙縫平行且豎直。雙縫干涉儀是比較精密的實(shí)驗(yàn)儀器，要輕拿輕放，不要隨便拆分遮光筒、測(cè)量頭等元件。在讀取a1至a2的整個(gè)過(guò)程中，不能撥動(dòng)撥桿或轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭,否則會(huì)引起干涉條紋移動(dòng)而使讀數(shù)無(wú)效。測(cè)量條紋間距時(shí),測(cè)量頭中分劃板中心線必須與條紋的中央對(duì)齊。8、誤差分析l的測(cè)量：l用毫米刻度尺測(cè)量，如果可能，可多次測(cè)量求平均值；條紋間距Δx的測(cè)定：Δx利用測(cè)量頭測(cè)量．可利用“累積法”測(cè)n條亮紋間距，再求Δx＝eq\f(a,n－1)，并且采用多次測(cè)量求Δx平均值的方法進(jìn)一步減小誤差。用如圖甲所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)