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1、服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 课课堂堂互互动动探探究究当当堂堂双双基基达达标标课课前前自自主主导导学学4 实验实验：用双：用双缝缝干涉干涉测测量光的波量光的波长长服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 二、实验器材二、实验器材双双缝缝干干涉涉仪仪(包包括括：光光具具座座、光光源源、滤滤光光片片、单单缝缝、双双缝缝、遮遮光光筒筒、光光屏屏及及测测量量头头，其其中中测测量量头头又又包包括括：分分划划板板、目目镜、手轮等镜、手轮等)、学生电源、导线、米尺、学生电源、导线、米尺.服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修3
2、4 三、实验原理三、实验原理1相相邻邻明明纹纹(暗暗纹纹)间间的的距距离离x与与入入射射光光波波长长之之间间的的定定量量关系推导关系推导如如图图1341所所示示，双双缝缝间间距距d，双双缝缝到到屏屏的的距距离离l.双双缝缝S1、S2的的 连连 线线 的的 中中 垂垂 线线 与与 屏屏 的的 交交 点点 为为 P0.对对 屏屏 上上 与与 P0距距离离为为x的的一一点点P，两两缝缝与与P的的距距离离PS1r1，PS2r2.在在线线段段PS2上上作作PMPS1，则则S2Mr2r1，因因dl，三三角角形形S1S2M可可看看作作直直角角三三角角形形有有：r2r1dsin(令令S2S1M)服/务/教/师
3、 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 3条纹间距条纹间距x的测定的测定服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 一、实验过程一、实验过程1按图按图1343所示安装仪器所示安装仪器服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 2将将光光源源中中心心、单单缝缝中中心心、双双缝缝中中心心调调节节在在遮遮光光筒筒的的中中心心轴线轴线上上3使使光光源源
4、发发光光，在在光光源源和和单单缝缝之之间间加加红红(绿绿)色色滤滤光光片片，让让通通过过后后的的条条形形光光斑斑恰恰好好落落在在双双缝缝上上，通通过过遮遮光光筒筒上上的的测测量量头头，仔仔细细调调节节目目镜镜，观观察察单单色色光光的的干干涉涉条条纹纹，撤撤去去滤滤光光片片，观观察察白光的干涉条白光的干涉条纹纹(彩色条彩色条纹纹)服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 4加加装装滤滤光光片片，通通过过目目镜镜观观察察单单色色光光的的干干涉涉条条纹纹，同同时时调调节节手手轮轮，分分划划板板的的中中心心刻刻线线对对齐齐某某一一条条纹纹的的中中心心，记记下下手手轮轮的的读读数
5、数，然然后后继继续续转转动动使使分分划划板板移移动动，直直到到分分划划板板的的中中心心刻刻线线对对齐齐另另一一条条纹纹中中心心，记记下下此此时时手手轮轮读读数数和和移移过过分分划划板板中中心心刻刻度度线线的条的条纹纹数数n.服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 三、误差分析三、误差分析本本实实验验为为测测量量性性实实验验，因因此此应应尽尽一一切切办办法法减减少少有有关关测测量量的误差的误差1双缝到屏的距离双缝到屏的距离l的测量误差的测量
6、误差因因本本实实验验中中双双缝缝到到屏屏的的距距离离非非常常长长，l的的测测量量误误差差不不太太大大，但但也也应应选选用用毫毫米米刻刻度度尺尺测测量量，并并用用多多次次测测量量求求平平均均值值的的办办法法减小相减小相对误对误差差服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 2测条纹间距测条纹间距x带来的误差带来的误差(1)干涉条干涉条纹纹没有没有调调到最清晰的程度到最清晰的程度(2)分分划划板板刻刻线线与与干干涉涉条条纹纹不不平平行行，中中心心刻刻线线没没有有恰恰好好位位于条于条纹纹中心中心(3)测测量多条亮条量多条亮条纹间纹间距距时读时读数不准确数不准确服/务/教/师 免
7、/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 (2012福福建建高高考考)在在“用用双双缝缝干干涉涉测测光光的的波波长长”实实验验中中(实实验验装置如下装置如下图图)：服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 (1)下列下列说说法哪一个是法哪一个是错误错误的的_(填填选项选项前的字母前的字母)A调调节节光光源源高高度度使使光光束束沿沿遮遮光光筒筒轴轴线线照照在在屏屏中中心心时时，应应放上放上单缝单缝和双和双缝缝B测测量量某某条条干干涉涉亮亮纹纹位位置置时时，应应使使测测微微目目镜镜分分划划板板中中心心刻刻线线与与该该亮亮纹纹的中心的中心对齐对齐服/务/教/师 免/费/
8、馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 (2)测测量量某某亮亮纹纹位位置置时时，手手轮轮上上的的示示数数如如图图，其其示示数数为为_mm.服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 【解解析析】(1)放放上上单单缝缝和和双双缝缝后后，由由于于发发生生干干涉涉现现象象没没法法调调节节光光源源的的高高度，故度，故A项错误项错误(2)按按 读读 数数 规规 则则，读读 出出 示示 数数 为为：1.5 mm 47.00.01 mm1.970 mm.【答案答案】(1)A(2)1.970服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 在在“用用双双缝缝干干涉涉测测
9、光光的的波波长长”实实验验中中，将将双双缝缝干干涉涉实实验验仪仪按按要要求求安安装装在在光光具具座座上上，如如图图1345甲甲所所示示，并并选选用用缝缝间间距距d0.2 mm的的双双缝缝屏屏从从仪仪器器注注明明的的规规格格可可知知，像像屏屏与与双双缝缝屏屏间间的的距距离离l700 mm.然后，接通然后，接通电电源使光源正常工作源使光源正常工作服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 (1)已已知知测测量量头头主主尺尺的的最最小小刻刻度度是是毫毫米米，副副尺尺上上有有50个个分分度度某某同同学学调调整整手手
10、轮轮后后，从从测测量量头头的的目目镜镜看看去去，第第1次次映映入入眼眼帘帘的的干干涉涉条条纹纹如如图图1345乙乙(a)所所示示，图图1345乙乙(a)中中的的数数字字是是该该同同学学给给各各暗暗纹纹的的编编号号，此此时时图图1345乙乙(b)中中游游标标尺尺上上的的读读数数x11.16 mm；接接着着再再转转动动手手轮轮，映映入入眼眼帘帘的的干干涉涉条条纹纹如如图图1345丙丙(a)所所示示，此此时时图图1345丙丙(b)中中游游标标尺尺上上的的读读数数x2_ mm；(2)利利用用上上述述测测量量结结果果，经经计计算算可可得得两两个个相相邻邻明明纹纹(或或暗暗纹纹)间间的的距距离离x_ mm
11、；这这种种色色光光的的波波长长_ nm.服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 【解解 析析】(1)由由 游游 标标 尺尺 的的 读读 数数 规规 则则 可可 知知：x2(15.010.02)mm15.02 mm；【答案答案】(1)15.02(2)2.316.6102服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 1(2013洛洛阳阳检检测测)双双缝缝干干涉涉实实验验中中，观观察察到到的的某某单单色色光光的干涉的干涉图样图样是是()A中中间宽间宽、两、两边边窄的条窄的条纹纹B等等宽宽度但不等度但不等间间隔的条隔的条纹纹C平行、等平行、等间间距的条距的
12、条纹纹D等等间间距但不平行的条距但不平行的条纹纹服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 【答案答案】C服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 2(2011北北京京高高考考)如如图图1346所所示示的的双双缝缝干干涉涉实实验验，用用绿绿光光照照射射单单缝缝S时时，在在光光屏屏P上上观观察察到到干干涉涉条条纹纹，要要得得到到相相邻邻条条纹间纹间距更大的干涉距更大的干涉图样图样，可以，可以()A增大增大S1与与S2的的间间距距 B减小双减小双缝缝屏到光屏的距离屏到光屏的距离C将将绿绿光光换为红换为红光光 D将将绿绿光光换为换为紫光紫光服/务/教/师
13、 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 【答案答案】C服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 3(多多选选)某某同同学学在在做做双双缝缝干干涉涉实实验验时时，安安装装好好实实验验装装置置，在光屏上却，在光屏上却观观察不到干涉察不到干涉图样图样，这这可能是由于可能是由于()A光束的中央光束的中央轴线轴线与遮光筒不一致，相差与遮光筒不一致，相差较较大大B滤滤光片、光片、单缝单缝、双、双缝缝的中心在同一高度的中心在同一高度C单缝单缝与双与双缝缝不平行不平行D光源光源发发出的光太出的光太强强服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 【解解析
14、析】安安装装实实验验器器材材时时要要注注意意：光光束束的的中中央央轴轴线线与与遮遮光光筒筒的的轴轴线线要要重重合合，光光源源与与光光屏屏正正面面相相对对，滤滤光光片片、单单缝缝和和双双缝缝要要在在同同一一高高度度，中中心心位位置置在在遮遮光光筒筒的的轴轴线线上上，单单缝缝与与双双缝缝要要互互相相平平行行才才能能使使实实验验成成功功当当然然还还要要使使光光源源发发出出的的光光束束不不能能太太暗暗，据据上上述述分分析析可知选项可知选项A、C正确正确【答案答案】AC服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 4用用双双缝缝干干涉涉测测光光的的波波长长实实验验中中采采用用双双缝缝
15、干干涉涉仪仪，它它包包括括以以下下元元件件：A.白白炽炽灯灯、B.单单缝缝片片、C.光光屏屏、D.双双缝缝片片、E.滤滤光片光片(其中双其中双缝缝和光屏和光屏连连在遮光筒上在遮光筒上)(1)把以上元件安装在光具座上把以上元件安装在光具座上时时，正确的排列，正确的排列顺顺序是：序是：_.(2)正正确确调调节节后后，在在屏屏上上观观察察到到红红色色的的干干涉涉条条纹纹，用用测测量量头头测测出出10条条红红亮亮纹纹间间的的距距离离为为a；改改用用绿绿色色滤滤光光片片，其其他他条条件件不不变变，用用测测量量头头测测出出10条条绿绿亮亮纹纹间间的的距距离离为为b，则则一一定定有有a_b(填填“大于大于”
16、“”“等于等于”或或“小于小于”)【答案答案】(1)AEBDC(2)大于大于服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 5用用某某种种单单色色光光做做双双缝缝干干涉涉实实验验时时，已已知知双双缝缝间间距距离离d 0.20 mm，双双 缝缝 到到 毛毛 玻玻 璃璃 屏屏 间间 的的 距距 离离 为为 L 75.0 cm，如如图图1347甲甲所所示示，实实验验时时先先转转动动如如图图乙乙所所示示的的测测量量头头上上的的手手轮轮，使使与与游游标标卡卡尺尺相相连连的的分分划划线线对对准准如如图图丙丙所所示示的的第第1条条明明条条纹纹，此此时时卡卡尺尺的的主主尺尺和和游游标标尺尺的
17、的位位置置如如图图戊戊所所示示，则则游游标标卡卡尺尺的的读读数数x1_ mm，然然后后再再转转动动手手轮轮，使使与与游游标标卡卡尺尺相相连连的的分分划划线线向向右右边边移移动动，直直到到对对准准第第5条条明明条条纹纹，如如图图丁丁所所示示，此此时时卡卡尺尺的的主主尺尺和和游游标标尺尺的的位位置置如如图图己己所所示示，则则游游标标卡卡尺尺的的读读数数x2_ mm，由由以以上上已已知知数数据据和和测测量量数数据据，则则该该单单色色光光的的波波长长是是_ mm.服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 【答案答
18、案】0.39.56.1104服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 6(2013临临沂沂高高二二检检测测)现现有有毛毛玻玻璃璃屏屏A、双双缝缝B、白白光光光光源源C、单单缝缝D和和透透红红光光的的滤滤光光片片E等等光光学学元元件件，要要把把它它们们放放在在图图1348所所示示的的光光具具座座上上组组成成双双缝缝干干涉涉装装置置，用用以以测测量量红红光光的的波波长长(1)将将白白光光光光源源C放放在在光光具具座座最最左左端端，依依次次放放置置其其他他光光学学元元件件，由由左左至至右右，表表示示各各光光学学元元件件的的字字母母排排列列顺顺序序应应为为C、_、A.服/务/教
19、/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 (2)本本实验实验的步的步骤骤有：有：取取下下遮遮光光筒筒左左侧侧的的元元件件，调调节节光光源源高高度度，使使光光束束能能直直接沿遮光筒接沿遮光筒轴线轴线把屏照亮；把屏照亮；按按合合理理顺顺序序在在光光具具座座上上放放置置各各光光学学元元件件，并并使使各各元元件件的中心位于遮光筒的的中心位于遮光筒的轴线轴线上；上；用米尺用米尺测测量双量双缝缝到屏的距离；到屏的距离；用用测测量量头头(其其读读数数方方法法同同螺螺旋旋测测微微器器)测测量量数数条条亮亮纹纹问问的的距离距离在操作步在操作步骤骤时还时还注意注意单缝单缝、双、双缝应缝应_且且_服/
20、务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 (3)将将测测量量头头的的分分划划板板中中心心刻刻线线与与某某亮亮纹纹中中心心对对齐齐，将将该该亮亮纹纹定定为为第第1条条亮亮纹纹，此此时时手手轮轮上上的的示示数数如如图图1349甲甲所所示示然然后后同同方方向向转转动动测测量量头头，使使分分划划板板中中心心刻刻线线与与第第6条条亮亮纹纹中中心心对对齐齐，记记下下此此时时图图图图1349乙乙中中手手轮轮上上的的示示数数为为_mm，求得相，求得相邻邻亮亮纹纹的的间间距距x_mm.服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34 (4)已已知知双双缝缝间间距距d为为2.0104m，测测得得双双缝缝到到屏屏的的距距离离l为为0.700 m，由，由计计算式算式_，求得所，求得所测红测红光波光波长为长为_nm.【解解析析】(1)由由左左至至右右依依次次放放置置白白色色光光源源C、滤滤光光片片E、单单缝缝D、双双缝缝B、毛玻璃屏毛玻璃屏A.(2)单缝、双缝应相互平行并跟遮光筒轴线垂直单缝、双缝应相互平行并跟遮光筒轴线垂直服/务/教/师 免/费/馈/赠新课标新课标物理物理 选修选修34