1、13.4實(shí)驗(yàn)用雙縫干涉測量光的波長,一、實(shí)驗(yàn)原理,雙縫干涉的兩個(gè)相鄰亮（暗）條紋的距離x與波長、雙縫的間距d及雙縫到屏的距離L滿足,實(shí)驗(yàn)：用雙縫測量光的波長,二、實(shí)驗(yàn)裝置及器材,光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭，學(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺,實(shí)驗(yàn)步驟：,（1）如圖所示，把直徑約10cm、長約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，打開光源，調(diào)節(jié)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；,（3）放好單縫和雙縫，單縫和雙縫間距離約為5cm10cm，使縫相互平行，中心大致位于遮光筒的軸線上,這時(shí)在屏上就會看到白光的雙縫干

2、涉圖樣；,（4）在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的雙縫干涉圖樣；,1. 觀察雙縫干涉圖樣,2.測定單色光的波長 (1)安裝好測量頭調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋.,(2)條紋間距用測量頭測出,如圖測量頭由分劃板,目鏡,手輪等構(gòu)成,轉(zhuǎn)動手輪,分劃板會左右移動,測量時(shí)應(yīng)使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋中心,記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)a1,轉(zhuǎn)動手輪,使分劃板中心刻線移至另一條亮條紋中央,記下此時(shí)手輪的讀數(shù)a2;并記下兩次測量的亮條紋數(shù)n.則相鄰兩條亮(或暗)條紋間距,第1條,第7條,讀數(shù)：X1,讀數(shù)：X2,(3)用刻度尺測量雙縫到光屏間的距離l. (4)將lx代入公式 求出光的波長. (5)重復(fù)測量,計(jì)算,

3、求出波長的平均值. (6)換用不同顏色的濾光片,觀察干涉條紋的異同,求出相應(yīng)的波長.,實(shí)驗(yàn)誤差分析 1.l的測量誤差 本實(shí)驗(yàn)中雙縫到光屏的距離較長,l的測量誤差不太大,但也應(yīng)選用毫米刻度尺測量.并用多次測量求出平均值的辦法減小實(shí)驗(yàn)誤差. 2.測量條紋間距x帶來的誤差. (1)干涉條紋沒有調(diào)到最清晰的程度. (2)分劃板刻線與干涉條紋不平行,中心刻線沒有恰好位于條紋中心. (3)測量多條亮條紋間距時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確.,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軸在遮光筒的軸線上. 3.測量頭的分劃板中心刻線要對準(zhǔn)條紋的中心.,應(yīng)用實(shí)例,你能計(jì)算出兩條紋的間

4、距嗎？,某同學(xué)利用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置測定某一光的波長，已知雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為L, 將測量頭的分劃板中心刻線與某一亮條紋的中心對齊，并將該條紋記為第一亮條紋，其示數(shù)如圖所示, 此時(shí)的示數(shù)x1= mm。然后轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第n亮條紋的中心對齊，測出第n亮條紋示數(shù)為x2。由以上數(shù)據(jù)可求得該光的波長表,達(dá)式= （用給出的 字母符號表示）。,0.776,練習(xí)1、,在用雙縫干涉測光的波長的實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖，雙縫間的距離d=3mm,（1）若測定紅光的波長，應(yīng)選用 色的濾光片，實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測定的物理量有： 和 。,紅,雙縫到屏的距離L,n條條紋間距a,練習(xí)2、,（2）若測得雙縫與屏之間距

5、離0.70m，通過測量頭（與螺旋測微器原理相似，手輪轉(zhuǎn)動一周，分劃板前進(jìn)或后退0.500mm）觀察第1條亮紋的位置如圖（a）所示，觀察第5條亮紋的位置如圖（b）所示，則可求出紅光的波長= m.（保留一位有效數(shù)字）,710-7,解見下頁,（2）解:,由讀數(shù)得,則,由公式,題目,鞏固練習(xí),1用雙縫干涉測光的波長的實(shí)驗(yàn)設(shè)備示意圖,圖中是光源，是光屏，它們之間的、分別是_、_（選填單縫、雙縫、濾光片）,2、利用雙縫干涉儀來測光的波長，實(shí)驗(yàn)裝置包括以下主要元件：A、白熾燈，B、單縫片，C、光屏及測量頭，D、雙縫，E、遮光筒，F(xiàn)、濾光片。把以上元件安裝在光具座上時(shí)，正確的排列順序是 （1）A （A已填好）

6、。 （2）正確調(diào)節(jié)后，在屏上觀察到紅光干涉條紋，用測量頭測出10條紅亮條紋間距為a；改用綠色濾光片，其它條件不變，用測量頭測出10條綠亮條紋間距為b，則一定有a _b （填“大于”、“小于”、或“等于” ）,濾光片,雙縫,FBDEC,大于,3.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,要把它們放在下圖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.,(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.,EDB,(2)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)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;

7、 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)條亮紋間的距離. 在操作步驟時(shí)還應(yīng)注意_ 和_.,單縫與雙縫的間距為5 cm10 cm,使單縫與雙縫相互平行,(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(shí)手輪上的示數(shù)如下圖甲所示.然后同方向轉(zhuǎn)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(shí)下圖乙中手輪上的示數(shù)_mm,求得相鄰亮紋的間距為x為_mm.,13.870,2.310,(4)已知雙縫間距d為2.010-4 m,測得雙縫到屏的距離l為0.700 m,由計(jì)算公式= _ ,求得所測紅光波長為_nm.,6.6102,4、如圖所示是雙縫干涉儀，其中A是白熾電燈（光源）、B是濾光片、E是遮光筒、F是毛玻璃光屏 圖中C是_，D是_，C、D間距離大約是_cm 如果撤去濾光片B，在屏上看到的是