《丹江口市物理 第十三章 光 第四节 实验：用双缝干涉实验测量光的波长 新人教版选修3-4.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《丹江口市物理 第十三章 光 第四节 实验：用双缝干涉实验测量光的波长 新人教版选修3-4.ppt（16页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 三、实验：三、实验：用双缝干涉测量用双缝干涉测量光的波长光的波长白光的干涉图样白光的干涉图样是什么样？是什么样？明暗相间的彩色条纹明暗相间的彩色条纹中央为白色亮条纹中央为白色亮条纹干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的 在每条彩色亮纹中红光总是在外缘，紫光在在每条彩色亮纹中红光总是在外缘，紫光在内缘。内缘。红光的条纹间距最大，紫光的最小。红光的条纹间距最大，紫光的最小。1 1、红光的波长最长，紫光的波长最短。、红光的波长最长，紫光的波长最短。2 2、波长越长，频率越小，波长越短，频率越大。、波长越长，频率越小，波长越短，频率越大。3 3、红光的偏向角最小，折射率
2、最小，紫光、红光的偏向角最小，折射率最小，紫光的偏向角最大，折射率最大。的偏向角最大，折射率最大。4 4、在同一媒质中的光速，红光最大，紫光、在同一媒质中的光速，红光最大，紫光最小。最小。复习：有复习：有1 1、2 2两束不同的光线，它们以相两束不同的光线，它们以相同的入射角从空气射入水中，已知折射角同的入射角从空气射入水中，已知折射角r r1 1rr2 2，则它们的频率，则它们的频率f f1 1 f f2 2，在水中的波速，在水中的波速v v1 1 v v2 2,在水中的波长在水中的波长1 1 2 2 ，在相同的条，在相同的条件下用它们分别做双缝实验，则干涉条纹的间件下用它们分别做双缝实验，
3、则干涉条纹的间距距xx1 1 xx2 2 。这两束光从空气射入水。这两束光从空气射入水中的颜色中的颜色 改变。改变。小于小于 大于大于 大于大于 大于大于 不不 一、实验目的一、实验目的 1 1、观察单色光的双缝干涉图样；、观察单色光的双缝干涉图样；2 2、测定单色光的波长。、测定单色光的波长。二、实验原理：二、实验原理：1 1 1 1、单色光通过单缝后相当于线光源，经过双缝、单色光通过单缝后相当于线光源，经过双缝、单色光通过单缝后相当于线光源，经过双缝、单色光通过单缝后相当于线光源，经过双缝产生稳定的干涉图样，在光屏上形成明暗相间的干产生稳定的干涉图样，在光屏上形成明暗相间的干产生稳定的干涉
4、图样，在光屏上形成明暗相间的干产生稳定的干涉图样，在光屏上形成明暗相间的干涉条纹；涉条纹；涉条纹；涉条纹；2 2 2 2、三、实验器材：三、实验器材：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏、测量头（光屏、测量头（光屏、测量头（光屏、测量头（螺旋测微器螺旋测微器螺旋测微器螺旋测微器)、学生光源、导线、刻、学生光源、导线、刻、学生光源、导线、刻、学生光源、导线、刻度尺等。度尺等。度尺等。度尺等。光源光源光源光源滤光片滤光片滤光片滤光片单缝单缝双缝双缝遮光筒遮光筒遮光
5、筒遮光筒屏屏屏屏L1L2装置：装置：1 1、安装双缝干涉仪，注意安装仪器的顺序、安装双缝干涉仪，注意安装仪器的顺序 （单缝到双缝的距离为（单缝到双缝的距离为5-10cm5-10cm）；）；2 2、打开光源，使灯丝正常发光，调节好各器、打开光源，使灯丝正常发光，调节好各器件的高度；件的高度；3 3、通过目镜，可看见白光的双缝干涉条纹；、通过目镜，可看见白光的双缝干涉条纹；4 4、放红光虑光片，观测红光的双缝干涉条纹、放红光虑光片，观测红光的双缝干涉条纹调节调节d d比较比较xx的变化；的变化；5 5、测出、测出n n条亮条纹边缘两条的读数条亮条纹边缘两条的读数a a2 2和和a a1 1（累（累
6、积法），为了避免系统误差，测量头应该单向移积法），为了避免系统误差，测量头应该单向移动，察看说明书，得出动，察看说明书，得出d d和和L L；6 6、用、用x=|ax=|a2 2-a-a1 1|/|/（n-1n-1），求红光波长；），求红光波长；7 7、换绿色虑光片，测出绿光的波长。、换绿色虑光片，测出绿光的波长。四、实验四、实验步骤步骤：五、注意事项：五、注意事项：1 1、安装仪器的顺序：、安装仪器的顺序：光源、滤光片、单缝、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏双缝、遮光筒、光屏 2 2、双缝与单缝相互平行双缝与单缝相互平行，且竖直放置，且竖直放置 3 3、光源、虑光片、单缝、双缝的中心均
7、在、光源、虑光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的遮光筒的中心轴线中心轴线上上 4 4、若出现在光屏上的、若出现在光屏上的光很弱光很弱，由于，由于不共轴不共轴所致所致 5 5、若干涉条纹、若干涉条纹不清晰不清晰，与单缝和双缝是否，与单缝和双缝是否平行有很大关系平行有很大关系光源光源光源光源滤光片滤光片滤光片滤光片单缝单缝双缝双缝遮光筒遮光筒遮光筒遮光筒屏屏屏屏图（甲）图（甲）图（甲）图（甲）L1L2例题例题1 1装置：装置：图（丙）图（丙）15205100202515第1条时读数第4条时读数1520510030354045例题例题1 1测量尺的读数测量尺的读数:图（已）图（已）例题、用双缝干涉测光
8、的波长。实验装置如图例题、用双缝干涉测光的波长。实验装置如图例题、用双缝干涉测光的波长。实验装置如图例题、用双缝干涉测光的波长。实验装置如图（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离L L L L1 1 1 1=100mm=100mm=100mm=100mm，双缝与屏的距离双缝与屏的距离双缝与屏的距离双缝与屏的距离L L L L2 2 2 2=700mm=700mm=700mm=700mm，双缝间距，双缝间距，双缝间距，双缝间距d d d d=0.25mm=0.25mm=0.25mm=0.25mm。用
9、。用。用。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心，如图（乙）让分划板的中心刻线对准亮纹的中心，如图（乙）让分划板的中心刻线对准亮纹的中心，如图（乙）让分划板的中心刻线对准亮纹的中心，如图（乙）所示，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分所示，记
10、下此时手轮上的读数，转动测量头，使分所示，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分所示，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数。轮上的读数。轮上的读数。轮上的读数。w （1 1 1 1）分划板的中心刻线分别对准第）分划板的中心刻线分别对准第）分划板的中心刻线分别对准第）分划板的中心刻线分别对准第1 1 1 1条和第条和第条和第条和第4 4 4 4条条条条亮纹的中心时，手轮上的读数如图（丙）所示，则亮纹的中心时，手
11、轮上的读数如图（丙）所示，则亮纹的中心时，手轮上的读数如图（丙）所示，则亮纹的中心时，手轮上的读数如图（丙）所示，则对准第对准第对准第对准第1 1 1 1条时读数条时读数条时读数条时读数x x x x1 1 1 1=_mm=_mm=_mm=_mm、对准第、对准第、对准第、对准第4 4 4 4条时读数条时读数条时读数条时读数x x x x2 2 2 2=_mm=_mm=_mm=_mmw （2 2 2 2）写出计算波长）写出计算波长）写出计算波长）写出计算波长的表达式，的表达式，的表达式，的表达式，=_=_=_=_（用符号表示），（用符号表示），（用符号表示），（用符号表示），=_nm=_nm=_
12、nm=_nm 练习练习练习练习1 1 1 1、分别以红光和紫光先后用同一装置进行、分别以红光和紫光先后用同一装置进行、分别以红光和紫光先后用同一装置进行、分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉的实验，在光屏上得到的相邻两暗条纹的距双缝干涉的实验，在光屏上得到的相邻两暗条纹的距双缝干涉的实验，在光屏上得到的相邻两暗条纹的距双缝干涉的实验，在光屏上得到的相邻两暗条纹的距离分别为离分别为离分别为离分别为xxxx1 1 1 1、xxxx2 2 2 2，则（）A xA xA xA x1 1 1 1xxxxxxx2 2 2 2C C 如果双缝的间距减少其他条件不变，则如果双缝的间距减少其他条件不变，则
13、x1增大增大D D 如果双缝的间距减少其他条件不变，则如果双缝的间距减少其他条件不变，则x1不变不变 练习练习练习练习2 2 2 2、（、（、（、（2004200420042004天津）激光散斑测速是一种新的天津）激光散斑测速是一种新的天津）激光散斑测速是一种新的天津）激光散斑测速是一种新的测试技术，它利用了光的双缝干涉原理，待测物体的测试技术，它利用了光的双缝干涉原理，待测物体的测试技术，它利用了光的双缝干涉原理，待测物体的测试技术，它利用了光的双缝干涉原理，待测物体的速度速度速度速度v v v v与曝光时间与曝光时间与曝光时间与曝光时间tttt的乘积相当于双缝的的间距。如的乘积相当于双缝的的间距。如的乘积相当于双缝的的间距。如的乘积相当于双缝的的间距。如果缝到屏的距离果缝到屏的距离果缝到屏的距离果缝到屏的距离L L L L、两条亮纹的间距、两条亮纹的间距、两条亮纹的间距、两条亮纹的间距xxxx，所用激光的，所用激光的，所用激光的，所用激光的波长波长波长波长，那么实验测定的物体运动速度的表达式是（那么实验测定的物体运动速度的表达式是（那么实验测定的物体运动速度的表达式是（那么实验测定的物体运动速度的表达式是（）。）。）。）。BCBC附：游标卡尺的读数附：游标卡尺的读数（有些测量头是游标卡尺）（有些测量头是游标卡尺）