第四章光4．實(shí)驗：用雙縫干預(yù)測量光的波長課前預(yù)習(xí)反饋課內(nèi)互動探究課堂達(dá)標(biāo)檢測目標(biāo)體系構(gòu)建目標(biāo)體系構(gòu)建【思維脈絡(luò)】課前預(yù)習(xí)反響雙縫干預(yù)儀，即光具座、光源、________、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、________。另外，還有學(xué)生電源、導(dǎo)線、________等。濾光片知識點(diǎn)1實(shí)驗器材測量頭刻度尺如下圖，與兩縫之間的距離d相比，每個狹縫都很窄，寬度可以忽略。兩縫S1、S2的連線的中垂線與屏的交點(diǎn)為P0，雙縫到屏的距離OP0＝L知識點(diǎn)2實(shí)驗原理1．L的測量：雙縫到屏的距離可以用________測出。2．Δx的測量：相鄰兩條亮條紋間的距離需用________測出。為減小誤差，可測出n個亮條紋間的距離a，再求出相鄰兩個亮條紋間的距離Δx＝________?？潭瘸咧R點(diǎn)3物理量的測量測量頭課內(nèi)互動探究1．實(shí)驗過程(1)按照如下圖的裝置安裝好儀器，調(diào)整光源的位置，使光源發(fā)出的光能平行地進(jìn)入遮光筒并照亮光屏。(也可直接用雙縫干預(yù)儀)(2)放置單縫和雙縫，使縫相互平行，調(diào)整各部件的間距，觀察白光的雙縫干預(yù)圖樣。要點(diǎn)提煉3．本卷須知(1)放置單縫和雙縫時，必須使縫平行。間距大約為5～10cm。(2)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。(3)測量頭的中心刻線要對應(yīng)著亮(或暗)紋的中心。(4)要多測幾個亮紋(或暗紋)中心間的距離，再求Δx。(5)調(diào)節(jié)的根本依據(jù)：照在像屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫、測量頭與遮光筒不共軸所致，干預(yù)條紋不清晰主要原因是單縫與雙縫不平行所致。

某同學(xué)利用如圖甲所示裝置測量光的波長。典例1典例剖析(1)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮條紋的中心對齊，將該亮條紋定為第1條亮條紋，此時手輪上的示數(shù)為3.730mm，轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮條紋中心對齊，此時手輪上的示數(shù)如圖乙所示，那么圖乙讀數(shù)為_________mm，雙縫間距d＝0.3mm，雙縫到光屏的距離l＝600mm，由以上數(shù)據(jù)得這種光的波長λ＝_____nm。(2)以下操作，能使條紋間距變大的是___。A．將濾光片由紅色換成藍(lán)色B．增大單縫到雙縫的距離C．增大雙縫到光屏的距離D．換一個間距較大的雙縫

660

C

對點(diǎn)訓(xùn)練

減小誤差×10－7

現(xiàn)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(xué)元件，要把它們放在如圖一所示的光具座上組裝成雙縫干預(yù)實(shí)驗裝置，用以測量紅光的波長。典例2典例剖析(1)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)元件的字母排列順序應(yīng)為C、_________、A。E、D、B

(2)實(shí)驗的步驟有：①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的軸線把屏照亮；②按合理的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；③用米尺測量雙縫到屏的距離；④用測量頭測量數(shù)條亮紋間的距離。在操作步驟②時還應(yīng)注意單縫和雙縫間的距離為5～10cm和______________________。使單縫與雙縫相互平行解析：(1)為獲取單色線光源，白光光源后面要有濾光片、單縫、雙縫，即為E、D、B。(2)在操作步驟②時還應(yīng)注意使單縫與雙縫相互平行，使一個線光源變?yōu)轭l率相等的兩個線光源。2．(1)如下圖是用雙縫干預(yù)測光的波長的實(shí)驗設(shè)備示意圖，圖中①是光源，②是濾光片，③是單縫，④是雙縫，⑤是光屏。以下操作能增大光屏上相鄰兩亮條紋之間距離的是____。A．增大③和④之間的距離B．增大④和⑤之間的距離C．將綠色濾光片改成紅色濾光片D．增大雙縫之間的距離對點(diǎn)訓(xùn)練BC

(2)如果把光源內(nèi)燈泡換成激光電源，該實(shí)驗照樣可以完成，這時可以去掉的部件是______(填數(shù)字代號)。(3)轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第1條亮條紋，手輪的示數(shù)如圖甲所示。繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第10條亮條紋，手輪的示數(shù)如圖乙所示。那么相鄰兩亮條紋的間距是_______mm。(結(jié)果保存三位有效數(shù)字)②③

(4)在(3)前提下，如果已經(jīng)量得雙縫的間距是0.30mm，雙縫和光屏之間的距離是900mm，那么待測光的波長是______________m。(結(jié)果保存三位有效數(shù)字)×10－7

課堂達(dá)標(biāo)檢測(1)分劃板在圖中A、B位置時游標(biāo)卡尺讀數(shù)xA＝11.1mm，xB＝_______mm，相鄰兩條紋間距Δx＝_______mm；(2)波長的表達(dá)式λ＝______(用Δx、L、d表示)，該單色光的波長λ＝_____________m；(3)假設(shè)改用頻率較高的單色光照射，得到的干預(yù)條紋間距將______(填“變大〞“不變〞或“變小〞)。

×10－7

變小2．(2021·河南省南陽市高二下學(xué)期3月第一次聯(lián)考)某同學(xué)“用雙縫干預(yù)測光的波長〞。(1)如下圖，假設(shè)將某單色光束照在雙縫上，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是圖乙圖樣，是平行且等寬的明暗相間的條紋。換用間距更小的雙縫，保持雙縫到光屏的距離不變，在光屏上觀察到的條紋間距將________；保持雙縫間距不變，減小光屏到雙縫的距離，在光屏上觀察到的條紋間距將________(以上均選填“變寬〞“變窄〞或“不變〞)；(2)為測量該單色光的波長，將光束垂直射向間距為d的雙縫(每個縫的寬度很窄，寬度可忽略)，在雙縫后面距離為L處的光屏上可以觀察到干預(yù)條紋?，F(xiàn)使測量頭的分劃板中心刻線與條紋的中心對齊，經(jīng)測量得出5條亮條紋之間的距離為a，那么該單色光的波長為______。變寬

變窄

3．(2021·山東省青島市高二調(diào)研)在“用雙縫干預(yù)測量光的波長〞實(shí)驗中，實(shí)驗裝置如圖甲所示。(1)以線狀白熾燈為光源，對實(shí)驗裝置進(jìn)行了調(diào)節(jié)并觀察實(shí)驗現(xiàn)象后，總結(jié)出以下幾點(diǎn)：A．燈絲和單縫及雙縫必須平行放置B．干預(yù)條紋與雙縫垂直C．干預(yù)條紋疏密程度與雙縫寬度有關(guān)D．干預(yù)條紋間距與光的波長有關(guān)以上幾點(diǎn)中你認(rèn)為正確的選項是_____。ACD

(2)當(dāng)測量頭中的