1、5.2 用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng),選修3-4,1、了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件； 2、觀察雙縫干涉圖樣； 3、測(cè)定單色光的波長(zhǎng).,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?單色光通過(guò)單縫后，經(jīng)雙縫產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖樣，圖中相鄰兩條亮紋間距x、雙縫間距d、雙縫到屏的距離L、單色光的波長(zhǎng)滿足：,二、實(shí)驗(yàn)原理,雙縫干涉儀(由光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測(cè)量頭組成)、學(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺,三、實(shí)驗(yàn)器材,四、實(shí)驗(yàn)步驟,1、如圖，把長(zhǎng)約1m的遮光筒水平放在光具座上，筒的一端裝有雙縫，另一端裝有毛玻璃屏； 2、取下雙縫，打開(kāi)光源，調(diào)節(jié)光源高度，使它發(fā)出的光沿遮光筒軸線照亮屏(中心在同一高度); 3、裝好單縫和雙

2、縫(縫沿豎直方向)，調(diào)節(jié)透鏡，使燈絲的像成在單縫上，調(diào)節(jié)單、雙縫，使縫平行，這時(shí)在屏上會(huì)看到白光的干涉圖樣；,四、實(shí)驗(yàn)步驟,4、在單縫和光源間放上紅色濾光片，觀察紅光干涉圖樣； 5、調(diào)節(jié)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與左端某條(記為第1條)亮紋中心對(duì)齊，記下此時(shí)測(cè)量頭刻度x1，將測(cè)量頭朝右端移動(dòng)，記下第 n 條亮紋中心位置x2；則第1條亮紋與第 n 條亮紋中心間距為a=x2-x1，則相鄰亮紋間距為：,螺旋測(cè)微器的讀數(shù),四、實(shí)驗(yàn)步驟,6、已知雙縫間的距離d，測(cè)出雙縫到屏的距離L，由 ，計(jì)算紅光的波長(zhǎng)。,若雙縫間距為0.250mm,雙縫至光屏之間的距離為600mm,試計(jì)算紅光的波長(zhǎng)，并與紅光波長(zhǎng)=7.5

3、nm做比較，計(jì)算相對(duì)誤差。,五、注意事項(xiàng),1放置單縫和雙縫時(shí)，必須使縫平行 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(cè)量頭的中心刻線要對(duì)應(yīng)著亮(或暗)紋的中心 4要多測(cè)幾個(gè)亮紋(或暗紋)中心間的距離，再求x. 5調(diào)節(jié)的基本依據(jù)是：照在像屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫、測(cè)量頭與遮光筒不共軸所致；干涉條紋不清晰一般是因?yàn)閱慰p與雙縫不平行,六、誤差分析,1(1)測(cè)雙縫到屏的距離l帶來(lái)的誤差，可通過(guò)選用mm刻度尺，進(jìn)行多次測(cè)量求平均值的辦法減小誤差 (2)通過(guò)測(cè)量多條亮條紋間的距離來(lái)減小測(cè)量誤差 2測(cè)條紋間距x帶來(lái)的誤差 (1)干涉條紋沒(méi)有調(diào)到最清晰的程度 (2)分劃

4、板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒(méi)有恰好位于條紋中心 (3)測(cè)量多條亮條紋間距離時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確,典例分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程和數(shù)據(jù)處理,例題、在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，裝置如下圖所示。雙縫間的距離d=3 mm.,(1)若測(cè)定紅光的波長(zhǎng)，應(yīng)選用_色的濾光片.實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)定的物理量有：_和_.,紅,雙縫到屏的距離L,n條亮(或暗)條紋的距離a,典例分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程和數(shù)據(jù)處理,例2、在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，裝置如下圖所示。雙縫間的距離d=3 mm.,(2)若測(cè)得雙縫與屏之間距離為0.70 m，通過(guò)測(cè)量頭(與螺旋測(cè)微器原理相似,手輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，分劃板前進(jìn)或后退0.500 mm)觀察到第1條亮紋的位置如下圖(a)所示，觀察第5