人教版 (2019)选择性必修 第一册4 实验:用双缝干涉测量光的波长评课ppt课件
展开1.掌握双缝干涉测量波长的原理。2.学会安装实验器材,并能进行正确的实验操作、测量光的波长。
必备知识·自主预习储备
类型一 实验操作过程及仪器读数【典例1】 在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图):
探究重构·关键能力达成
(2)测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图,其示数为______mm。
[解析] (1)放上单缝和双缝后,由于发生干涉现象没法调节光源的高度,故A项错误。(2)按读数规则,读出示数为:1.5 mm+47.0×0.01 mm=1.970 mm。
类型二 实验数据处理【典例2】 利用双缝干涉测定单色光波长,某同学在做该实验时,第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时(图甲),游标卡尺的示数如图丙所示,第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时(图乙),游标卡尺的示数如图丁所示,已知双缝间距为0.5 mm,从双缝到屏的距离为1 m。图丙中游标卡尺的示数为________ mm,图丁游标卡尺的示数为________ mm。在实验中,所测单色光的波长为____________ m。在本实验中如果在双缝上各有一个红色和绿色滤光片,那么在光屏上将________(选填“能”或“不能”)看到明暗相间的条纹。
类型三 创新实验设计【典例3】 1801年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年,洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称为洛埃镜实验)。
(1)洛埃镜实验的基本装置如图所示,S为单色光源,M为一平面镜。试用平面镜成像作图法画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域;(2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和l,光的波长为λ,在光屏上形成干涉条纹。写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式。
1.(2021·浙江6月选考)图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中:
应用迁移·随堂评估自测
(1)观察到较模糊的干涉条纹,要使条纹变得清晰,值得尝试的是________(单选)。A.旋转测量头B.增大单缝与双缝间的距离C.调节拨杆使单缝与双缝平行(2)要增大观察到的条纹间距,正确的做法是________(单选)。A.减小单缝与光源间的距离 B.减小单缝与双缝间的距离C.增大透镜与单缝间的距离 D.增大双缝与测量头间的距离
2.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,装置如图所示。双缝间的距离d=3 mm。
(1)若测定红光的波长,应选用___色的滤光片。实验时需要测定的物理量有:__________________和__________________。
(2)若测得双缝与屏之间距离为0.70 m,通过测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板前进或后退0.500 mm)观察到第1条亮纹的位置如图甲所示,第5条亮纹的位置如图乙所示。则可求出红光的波长λ=__________m。(保留三位有效数字)
3.(1)备有下列仪器:A.白炽灯 B.双缝 C.单缝 D.滤光片 E.白色光屏把以上仪器装在光具座上时,正确的排列顺序应该是:____________(填写字母代号)。
(2)已知双缝到光屏之间的距离L=500 mm,双缝之间的距离d=0.50 mm,单缝到双缝之间的距离s=100 mm,某同学在用测量头测量时,调整手轮,在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心,然后他继续转动,使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心,前后两次游标卡尺的读数如图所示。则入射光的波长λ=___________m(结果保留两位有效数字)。
(3)实验中发现条纹太密,难以测量,可以采用的改善办法有____。A.改用波长较长的光(如红光)作为入射光B.增大双缝到屏的距离C.增大双缝到单缝的距离D.增大双缝间距
4.某同学在实验室找到了一台陈旧的激光器,铭牌已模糊不清,为了测出该激光器发出光的波长,他在实验室中进行了以下操作:a.将双缝放置在距墙面恰好是5块完整地板砖的位置;b.用激光器照射双缝,在墙面上得到了如图所示的清晰的干涉条纹。
(1)图中第五条亮条纹中心位置的读数为________cm,相邻两条亮条纹间距Δx=________cm。(2)已知所用双缝的宽度d=0.10 mm,实验室的地面由“80 cm×80 cm”的地板砖铺成,则该激光器发出光的波长为_________m(结果保留两位有效数字)。
镀膜眼镜地处高原的雪山上,紫外线和绿光都很强烈,它们对人眼有很大的危害。用什么办法削弱它们呢?人们利用蒸镀的方法,使眼镜片覆盖一层薄薄的氟化镁薄膜,适当地掌握这个薄膜的厚度,使紫外线和绿光在薄膜的两个反射面上反射以后,均产生干涉加强。因此,绿光和紫外线在反光中的比例加大,透过镜片的比例自然就减
阅读材料·拓宽物理视野
少了,进入眼睛的光线就弱得多了。为了同时使两种不同波长的光都得到反射加强,常常把两种不同的材料交替蒸镀在镜片,制成多层干涉滤光膜,这就是多层干涉滤光片,它比单层滤光片的效果更好。薄膜的厚度、所选择的材料要根据反射加强的波长而定。眼镜片上的这层薄薄的干涉滤光膜就像一对忠实的门卫,它们防守着大门,把伤害眼睛的光拒之门外,使眼睛能够长时间地正常工作。
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