1、實驗：用雙縫干涉測光的波長 學(xué)案班級 姓名 一、實驗?zāi)康模?、觀察白光及單色光的雙縫干涉圖樣 2、測定單色光的波長二、實驗原理：。（請寫出式中各物理量的物理意義） ： : : : 三、實驗器材：光具座、低壓電源、光源、凸透鏡、不同顏色的濾光片2個、單縫片、不同間距的雙縫片2個、遮光筒、測量頭、目鏡。闡述以下關(guān)鍵器材的結(jié)構(gòu)與功能：濾光片： 單縫片： 雙縫片： 測量頭的主要組成部分及功能：四、實驗裝置圖（請在下圖中標出相關(guān)裝置名稱）五、實驗步驟： 1、把光源、凸透鏡、遮光筒安裝在水平放置的光具座上，并使三者的中心線共軸。 2、在遮光筒的左端安裝好雙縫片，打開光源，調(diào)節(jié)光源的高度和位置，使他發(fā)出的一

2、束光能夠通過雙縫片沿著遮光筒的軸線傳播。3、在遮光筒的左端安裝好單縫片，在遮光筒的右端安裝好測量頭和目鏡，通過調(diào)節(jié)撥桿，使單縫片和雙縫片互相平行，直至通過目鏡能觀察到干涉圖樣。 4、觀察白光的雙縫干涉圖樣。請寫出觀察結(jié)果： 5、 在單縫片和光源之間放上紅色濾光片，觀察紅光的干涉圖樣。6、 使測量頭中分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中央，記下手輪上的讀數(shù)a1。轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線移動，并與第n條亮條紋的中央對齊，記下手輪的讀數(shù)a2。a1與a2的差即為第一條至第n條亮條紋的間距a，則相鄰亮條紋間的間距是。將測量的數(shù)據(jù)記錄在表中。7、 記下雙縫間的距離d及雙縫片至光屏的距離l，根據(jù)公式，計算紅光

3、波長。將數(shù)據(jù)記錄在表中。8、 更換一個間距不同的雙縫片，重復(fù)測量、計算，將數(shù)據(jù)記錄在表中，并計算紅光波長的平均值。9、 換用綠色濾光片，重復(fù)上述實驗。6、 數(shù)據(jù)記錄與處理 單色光項 目紅光綠光1212雙縫間距d/m雙縫到屏的距離l/m手輪讀數(shù)a1/m手輪讀數(shù)a2/m移動條紋數(shù)n相鄰亮條紋間距x/m波長/m波長的平均值/m七、誤差來源與實驗注意事項、實驗過程中碰到的問題及解決辦法匯總： 1、思考本實驗誤差的主要來源及解決辦法： 2、實驗中可能碰到的問題及解決辦法： （1）通過目鏡觀察到一片黑暗： （2）光屏上的光很弱： （3）干涉條紋不清晰： （4）通過目鏡觀察到干涉條紋是歪的： （5）通過目鏡

4、觀察到分劃板刻線與條紋不平行： （6）通過目鏡觀察到的是彩色條紋： （7）第一次使分劃板中心刻線和某條紋（記為第一條）的中心對齊，轉(zhuǎn)動測量頭使分劃板中心刻線和第n條紋的中心對齊，則間隔的條紋數(shù)為 條八、課后練習(xí)：在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中1、（對實驗原理的考察）判斷以下說法是否正確。（ ）（1）將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄（ ）（2）將濾光片由藍色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬（ ）（3）將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬（ ）（4）換一個兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄（ ）（5）去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失（ ）（6）燈絲與單縫和雙縫必須平行放置（ ）（7）干涉條

5、紋與雙縫平行（ ）（8）干涉條紋的疏密程度與單縫寬度有關(guān)（ ）（9）實驗中光屏上出現(xiàn)亮條紋的條件是光從雙縫到屏上的亮條紋中心處的光程差等于波長的整數(shù)倍（ ）（10）實驗中光屏上出現(xiàn)暗條紋的條件是光從雙縫到屏上的亮條紋中心處的光程差等于波長的整數(shù)倍（ ）（11）若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片（只能透過紅光），另一縫前放一綠色濾光片（只能透過綠光），只有紅色和綠色的干涉條紋，其它顏色的干涉條紋消失（ ）（12）如圖所示，用單色光做雙縫干涉實驗，P處為第二亮條紋。若用頻率更高的單色光做實驗，在其他條件不變時，第二亮條紋的位置應(yīng)A仍在P處 B在P點上方 C在P點下方 D將光屏向雙縫移近一些才能觀察到

6、亮條紋2、（對裝置結(jié)構(gòu)的考察）（1）如圖實所示，在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，光具座上放置的光學(xué)元件依次為光源、_、_、_、遮光筒、光屏。（2）如果將燈泡換成激光光源，該實驗照樣可以完成，這時可以去掉的部件是 （3）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；在操作時還應(yīng)注意 和 。3、（對實驗操作過程的考察）（ ）（1）某同學(xué)做雙縫干涉實驗時，按圖安裝好裝置，在光屏上卻觀察不到干涉圖樣，這可能是由于 A光束的中央軸線與遮光筒的軸線相差較遠B沒有安裝濾光片C單縫與雙縫不平行D光源發(fā)出的光束太強（ ）(2)經(jīng)過一系列的調(diào)試，得到了亮度較好，但不夠清晰的干涉圖樣，為

7、了得到更加清晰的干涉圖樣，下列操作符合實際的是A手直接握住單縫轉(zhuǎn)動，眼睛通過目鏡看著條紋直到清晰為止B手握住撥桿左右移動可調(diào)節(jié)單縫的角度，眼睛通過目鏡看著條紋直到清晰為止C手握住撥桿左右移動可調(diào)節(jié)雙縫的角度，眼睛通過目鏡看著條紋直到清晰為止D手握住撥桿上下移動可調(diào)節(jié)單縫的角度，眼睛通過目鏡看著條紋直到清晰為止(3)他看到的干涉圖樣如圖甲圖，他想把干涉圖樣及分劃板調(diào)為豎直方向，這時應(yīng)該 。若他看到的干涉圖樣如圖乙，這時應(yīng)該 _。經(jīng)調(diào)節(jié)后使單縫與雙縫相互平行且沿豎直方向，在目鏡內(nèi)觀察到單色光的干涉條紋是_(選填圖中的“A”或“B”)（ ）（4）下列說法正確的是A調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏

8、中心時，應(yīng)放上單縫和雙縫B通過調(diào)節(jié)撥桿（圖中沒有畫出），使單縫與雙縫平行，且通過目鏡能觀察到千涉圖樣C為了減小測量誤差，可用測微目鏡測出n條亮紋間的距離a，求出相鄰兩條亮紋間距Dx=a/n（ ）（5）在本實驗中，小李同學(xué)用黃光作為入射光，發(fā)現(xiàn)條紋間距太小。為了增大干涉條紋的間距，該同學(xué)可以采用的方法有A改用紅光作為入射光 B改用藍光作為入射光C增大雙縫到屏的距離 D更換間距更大的雙縫4、（對實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)處理的考察）（1）若分別用紅色、藍色、紫色三種單色光做實驗，得到如圖所示的干涉圖樣，a、b、c依次分別為_、_、_的干涉圖樣（2）在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中，選用紅色濾光片和間距為0.

9、20mm的雙縫，雙縫與屏的距離為600mm。某同學(xué)正確操作后，在目鏡中看到如圖甲所示的干涉條紋。換成紫色濾光片正確操作后，使測量頭分劃板刻線與第k級暗條紋中心對齊，在目鏡中觀測到的是圖乙中的 (填字母)，此時測量頭的讀數(shù)為25.70mm。沿同一方向繼續(xù)移動測量頭使分劃板刻線與第k+5級暗條紋中心對齊，此時測量頭標尺如圖丙所示，其讀數(shù)是 mm相鄰暗條紋的中心間距為 mm，紫光的波長等于 nm。甲乙丙（3）轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準第1條亮條紋，讀下手輪的讀數(shù)如圖甲所示。繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線對準第10條亮條紋，讀下手輪的讀數(shù)如圖乙所示。則相鄰兩亮條紋的間距是_mm。（4）如果

10、測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖乙所示。則在這種情況下來測量干涉條紋的間距x時，測量值_實際值。(填“大于”“小于”或“等于”)5、（變式訓(xùn)練）（1）小明在做“用雙縫干涉測量光的波長”實驗時，嘗試用單縫和平面鏡做類似實驗。單縫和平面鏡的放置如圖所示，白熾燈發(fā)出的光經(jīng)過濾光片成為波長為的單色光照射單縫，能在光屏上觀察到明暗相間的干涉條紋。小明測得單縫與鏡面延長線的距離為h，與光屏的距離為D，則條紋間距x= 。隨后小明撤去平面鏡，在單縫下方A處放置同樣的另一單縫，形成雙縫結(jié)構(gòu)，則在光屏上 （填“能”或“不能”）觀察到干涉條紋。1、主要是測量誤差，包括： 雙縫到屏的間距多次測量取平均值 相鄰亮條紋間距調(diào)整到最清晰的程度；通過測量n條亮條紋的間距a，取平均值；調(diào)節(jié)分劃板刻線與干涉條紋平行；每