高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第2节 科学测量:用双缝干涉测光的波长教学ppt课件

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光的干涉现象证实光是一种波。不同颜色的光的波长不同，如何测量光的波长呢?本节我们将通过双缝干涉实验来测量不同色光的波长。
实验目的(1)用双缝干涉实验装置测量光的波长。(2)学习测量微小距离的方法。
实验器材光具座、双缝干涉仪[由光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头(图5-12)组成]、学生电源。
请想一想，如何较准确地测量出相邻两条亮条纹(或暗条纹)的间距?
实验步骤(1)如图5-13 所示，在光具座上把各光学元件装配好。从遮光简上取下双缝，打开电源，调节光源的高度，直到光束能沿遮光筒的轴线射到毛玻璃屏的中心。
放上单缝和双缝，使它们的距离为5~10cm，并保持缝相互平行。注意各光学元件中心应大致位于遮光筒的轴线上。
(2)观察光屏上的白光干涉条纹的特点。给光源加上不同的滤光片，看条纹的色彩、间距发生了什么变化，相邻亮条纹(或暗条纹)的间距是否相等。(3)记下双缝间的距离d和双缝到光屏的距离l
(4)转动手轮，先使分划板中心刻线对准某条亮条纹中心，如图 5-14 所示，记下此时的读数。继续转动手轮，使分划板中心刻线移过 n条条纹，对齐另一亮条纹中心，再记下此时的读数。转动手轮进行测量时，一次测量中不要反向旋转。
(5)把测量结果记录在数据表格中算出两次读数之差，并求出相邻亮条纹(或暗条纹)的平均间距△ y。求出光的波长
数据分析将测量的数据记入你设计的表格中，并分析数据，形成结论。
实验结论写出实验结论。讨论想一想，影响干涉条纹间距的因素有哪些?
能分析实验现象，提出并准确表述在实验中可能出现的物理问题;能在他人帮助下制订实验方案，会解释实验原理，能使用双经干涉仪等器材收集数据;能分析双缝干涉条纹等信息，测得光的波长;
能撰写规范的实验报告，在报告中能呈现设计的实验表格、数据分析过程及实验结论，能有效陈述并讨论交流实验过程中的问题。注意提升实验操作能力与实验数据读取能力。--科学探究
1.请撰写“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验报告。注意在报告中呈现设计的实验表格、数据分析过程及实验结论，讨论实验过程中出现的问题。
2.在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，一同学经调节后使单缝与双缝在竖直方向相互平行。若该同学先后分别用间距d1=0.20mm和d2=0.25mm的双来完成实验其他条件不变，
你认为观察到的单色光的干涉条纹是下面哪些图像?其中对应双缝间距d 的是下面哪个图像?
3.用a和b两种单色光依次在同一双缝干涉装置上做实验，在屏上观察到a光的干涉条纹间距较大，则A.a光波长较短B.水对a光的折射率较大C.a光在水中的传播速度较大D.a光从水中射向空气时，全反射临界角较小
4. 现有毛玻璃屛 A、双缝 B、白光光源 C、单缝D、透红光的滤光片E几种光学元件，要把它们放在图(a)所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置，用以测量红光的波长。(1)将白光光源C放在光具座最左端，再依次放置其他光学元件。由左至右，各光学元件的排列顺序应为__________________。
______________
(2)本实验的步骤有:A.取下遮光简左侧的元件，调节光源高度，使光未能直接沿遮光简轴线把屏照亮B.按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光简的轴线上。C.用刻度尺测量双缝到屏的距离。
D.用测量头测量第1条亮条纹到第 n条亮条纹间的距离。在操作步骤B 时还应注意___________________________和____________
3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹此时手轮上的示数如图(b)所示。同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图(c)中手轮上的示数为______mm，求得相邻亮条纹的间距△y为______mm.
已知双缝间距 d=2.0×10-4m，测得双缝到屏的距离1=0.700m，由计算式λ=___________求得所测红光波长为______nm。