實(shí)驗(yàn)十六用雙縫干涉測量光的波長（同時(shí)練習(xí)使用測量頭）實(shí)驗(yàn)原理如圖1所示，光源發(fā)出的光，經(jīng)過濾光片后變成單色光，再經(jīng)過單縫S時(shí)發(fā)生衍射，這時(shí)單縫S相當(dāng)于一個(gè)單色光源，衍射光波同時(shí)到達(dá)雙縫S］和s2之后，S］、s2雙縫相當(dāng)于兩個(gè)步調(diào)完全一致的單色相干光源，相鄰兩條亮（暗）條紋間的距離心與入射光波長兒雙縫S］、s2間距離d及雙縫與屏的距離l有關(guān),其關(guān)系式為：山=錯(cuò)誤!久，因此，只要測出Ax、d、l即可測出波長九圖1兩條相鄰亮（暗）條紋間的距離Ax用測量頭測出。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，如圖2所示.圖22。實(shí)驗(yàn)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(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺.3。實(shí)驗(yàn)步驟（1）觀察雙縫干涉圖樣將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖3所示.接好光源，打開開關(guān)，使燈絲正常發(fā)光.調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿遮光筒軸線到達(dá)光屏。安裝單縫和雙縫，盡量使縫的中點(diǎn)位于遮光筒的軸線上,使單縫與雙縫平行，二者間距約為5~10cm.在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋。測定單色光的波長安裝測量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋。使分劃板中心刻線對(duì)齊某條亮條紋的中央如圖4所示，記下手輪上的讀數(shù)，將該條紋記為第1條亮條紋；轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線移動(dòng)至另一亮條紋的中央，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)，將該條紋記為第n條亮條紋，測出n條亮條紋間的距離a，則相鄰兩亮條紋間距山=錯(cuò)誤!。圖4用刻度尺測量雙縫到光屏間距離l(d是已知的)。重復(fù)測量、計(jì)算，求出波長的平均值。r規(guī)律方法總結(jié)1。數(shù)據(jù)處理?xiàng)l紋間距的計(jì)算：移動(dòng)測量頭的手輪，分劃板中央刻線在第1條亮條紋中央時(shí)讀數(shù)為°1，在第n條亮條紋中央時(shí)讀數(shù)為碣，則心=錯(cuò)誤!.根據(jù)條紋間距與波長的關(guān)系山=錯(cuò)誤以得久=錯(cuò)誤!山，其中d為雙縫間距，l為雙縫到光屏的距離。測量時(shí)需測量多組數(shù)據(jù)，求久的平均值.注意事項(xiàng)調(diào)節(jié)雙縫干涉儀時(shí)，要注意調(diào)整光源的高度,使它發(fā)出的光束能夠沿著遮光筒的軸線把屏照亮.放置單縫和雙縫時(shí)，縫要相互平行，中心大致位于遮光筒的軸線上。調(diào)節(jié)測量頭時(shí)，應(yīng)使分劃板中心刻線和亮條紋的中心對(duì)齊,記清此時(shí)手輪上的讀數(shù),轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線和另一亮條紋的中心對(duì)齊,記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)，兩次讀數(shù)之差就表示這兩條亮條紋間的距離。不要直接測心，要測多條亮條紋的間距再計(jì)算得到心,這樣可以減小誤差。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。3。誤差分析(1)雙縫到光屏的距離l的測量存在誤差.測條紋間距山帶來的誤差：干涉條紋沒有調(diào)整到最清晰的程度.誤認(rèn)為Ax為亮條紋的寬度。分劃板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒有恰好位于亮條紋中心。測量多條亮條紋間的距離時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確，此間距中的條紋數(shù)未數(shù)清研透命題點(diǎn) 油研若堀和蟲題分析突破命題點(diǎn) 命題點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)iii"亠亠一*基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透［例1現(xiàn)有毛玻璃屏力、雙縫次白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖5甲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.甲1b丄m1110尹乙 丙圖5將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列最佳順序應(yīng)為C、 、A.本實(shí)驗(yàn)的步驟有：取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；用米尺測量雙縫到屏的距離;用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮條紋間的距離。TOC\o"1-5"\h\z在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意 和 。將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮條紋中心對(duì)齊，將該亮條紋定為第1條亮條紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖乙所示.然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮條紋中心對(duì)齊，記下此時(shí)圖丙中手輪上的示數(shù)為 mm,求得相鄰亮條紋的間距Ax為 mm.已知雙縫間距d為2.0X10^m,測得雙縫到屏的距離l為0.700m，由計(jì)算式2= 求得所測紅光波長為 nm.答案(1)E、D、B(2)見解析⑶13.8702.310(4)錯(cuò)誤!Ax6.6X102

解析（1）通過濾光片獲得單色光，通過單縫獲得線光源，通過雙縫獲得相干光，故最佳順序?yàn)镋、D、B.（2）單縫和雙縫間距為5?10cm，使單縫與雙縫相互平行.（3）題圖丙中固定刻度讀數(shù)為3。5mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為37.0X0.01mm。二者相加為13。870mm，圖乙中的讀數(shù)為2。320mm，所以心二錯(cuò)誤!mm二2。310mm.（4）根據(jù)山二錯(cuò)誤以，得久二錯(cuò)誤!心，代入數(shù)據(jù)得久二6。6X102nm。［變式1】（多選）（2017?全國卷II?34（1））在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣.若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是（）A。 改用紅色激光B。 改用藍(lán)色激光C。 減小雙縫間距D。 將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)E。 將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)答案ACD解析根據(jù)干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距心二錯(cuò)誤口可知，要使山增大，可以增大波長或增大雙縫到屏的距離或縮小雙縫間的距離，所以選項(xiàng)A、C、D正確，B、E錯(cuò)誤.【變式2】用某種單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，已知雙縫間的距離d的大小恰好是圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，如圖6丁所示；雙縫到毛玻璃屏間的距離的大小由圖中的毫米刻度尺讀出，如圖丙所示；實(shí)驗(yàn)時(shí)先移動(dòng)測量頭（如圖甲所示）上的手輪，把分劃線對(duì)準(zhǔn)靠近最左邊的一條亮條紋（如圖乙所示），并記下螺旋測微器的讀數(shù)旺（如圖戊所示），然后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，把分劃線向右移動(dòng)，直到對(duì)準(zhǔn)第7條亮條紋并記下螺旋測微器的讀數(shù)（如圖己所示），由以上測量數(shù)據(jù)求該單色光的波長.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）圖6答案8.0X10~7m解析根據(jù)條紋間距公式h二錯(cuò)誤!久可知，波長久二錯(cuò)誤!心，代入題目提供的數(shù)據(jù)就可求解由題圖丁可直接讀出"0。25mm二0。00025m,雙縫到屏的距離由題圖丙讀牡74。90cm二0.7490m由題圖乙、戊、己可知兩條相鄰亮條紋間的距離v二錯(cuò)誤！mm二2.400mm二0.002400m.將以上數(shù)據(jù)代入得久二錯(cuò)誤！二錯(cuò)誤！m~8.0X10-7m.命題點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新 -4能力考點(diǎn)師空共研【例2】(2015?全國卷I?34(1))在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,分別用紅色和綠色的激光照射同一雙縫，在雙縫后的屏幕上，紅光的干涉條紋間距Av1與綠光的干涉條紋間距心2相比，山］—山2(填“〉,，“=〃或“V”).若實(shí)驗(yàn)中紅光的波長為630nm,雙縫與屏幕的距離為1.00m,測得第1條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5mm,則雙縫之間的距離為 mm。答案>0。3解析雙縫干涉條紋間距Av二夕，紅光波長較長所以紅光的雙縫干涉條紋間距較大，即Av1

>Av2o相鄰條紋間距A二錯(cuò)誤!=2.1mm二2.1X10- 洛埃鏡實(shí)驗(yàn)的基本裝置如圖7所示，S為單色光源，M為平面鏡，試用平面鏡成像作圖法畫出S經(jīng)平面鏡反射后的光與直線發(fā)出的光在光屏上相交的區(qū)域。 設(shè)光源S到平面鏡的垂直距離和到光屏的垂直距離分別為a和厶 洛埃鏡實(shí)驗(yàn)的基本裝置如圖7所示，S為單色光源，M為平面鏡，試用平面鏡成像作圖法畫出S經(jīng)平面鏡反射后的光與直線發(fā)出的光在光屏上相交的區(qū)域。 設(shè)光源S到平面鏡的垂直距離和到光屏的垂直距離分別為