高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册实验：用双缝干涉测量光的波长课前预习ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册实验：用双缝干涉测量光的波长课前预习ppt课件，共58页。
4 实验:用双缝干涉测量光的波长备用习题随堂巩固练习册◆实验探究答案核查【导】答案核查【练】【实验思路】1.实验目的(1) 观察白光及单色光的双缝__________.(2) 测定单色光的______.干涉图样波长2.实验原理 明暗相间  刻度尺测量头【实验器材】双缝干涉仪(包括光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃光屏)、测量头、学生电源、导线、________.刻度尺【物理量的测量】 共轴2.观察白光的双缝______现象.干涉 中心   波长波长【注意事项】1.实验时应调节各器件共轴,否则光无法到达光屏.2.放置单缝和双缝时,必须使单缝与双缝平行.3.测量条纹间距时,测量头分划板的中心刻线要对准亮条纹(或暗条纹)的中心.例1 ［2025·江苏南京期末］某同学利用如图甲所示装置测量某种单色光的波长，该同学通过测量头的目镜观察到如图乙所示的图像，下列说法中正确的是( )A.凸透镜的作用是获得平行光B.旋转测量头，可使分划板竖线与条纹平行C.左右拨动拨杆，调节单缝可使条纹与分划板竖线平行D.将屏向远离双缝的方向移动，可以增加从目镜中观察到的条纹个数√[解析] 凸透镜的作用是使光汇聚到一点，故A错误；当分划板的中心刻线与亮条纹不平行时，应该转动测量头，将图中分划板调到竖直方向并与干涉条纹平行，左右拨动拨杆，调节单缝无法使条纹与分划板竖线平行，故B正确，C错误； 变式1 ［2024·江苏苏州中学月考］如图所示是用双缝干涉测量光的波长的实验装置.(1) 图中光具座上标注为①②③的仪器依次为___；A.单缝、双缝、滤光片B.滤光片、单缝、双缝C.单缝、滤光片、双缝[解析] 实验中通过滤光片获得单色光，通过单缝获得线光源，通过双缝获得相干光，可知，图中光具座上标注为①②③的仪器依次为滤光片、单缝、双缝，故选B.√(2) 用图示实验装置观察双缝干涉图样，用的是红色滤光片，在毛玻璃屏上可以看到红色干涉条纹；若要增加从目镜中观察到的条纹个数，可以___.A.仅将双缝与光屏之间的距离减小少许B.仅将单缝与双缝间距增大少许C.仅将双缝间的距离减小少许√  光源滤光片单缝双缝594      1.250  1.775     (1) 实验时观察到干涉条纹比较模糊，要使条纹变得清晰，以下调节做法正确的是___.CA.旋转测量头B.移动光源C.调节拨杆使单缝与双缝平行D.左右转动透镜[解析] 若单缝与双缝不平行，则单缝上不同点发出的光在通过双缝后形成的干涉条纹将不在相应的位置重合，造成干涉条纹模糊，所以应调节拨杆使单缝与双缝重合，故选C.  10.10   1.5    1.(器材的安装)(多选)某同学在做双缝干涉实验时,按装置图安装好实验装置,在光屏上却观察不到干涉图样,这可能是由于( )A.光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致,相差较大B.没有安装滤光片C.单缝与双缝不平行D.光源发出的光束太强√√[解析] 安装实验器材时要注意:光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合,光源与光屏正面相对,滤光片、单缝和双缝的中心位置在遮光筒轴线上,单缝与双缝要相互平行,才能使实验成功，还要保证光源发出的光束不要太暗,而滤光片是为了得到单色光,选项A、C正确.2.(实验操作)(多选)某同学按实验装置安装好仪器后，成功地观察到光的干涉现象.若他在此基础上对仪器进行如下几种改动，还能使实验成功的是( )A.将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许，其他不动B.将遮光筒内的光屏向远离双缝的方向移动少许，其他不动C.将单缝向双缝移动少许，其他不动D.将单缝与双缝的位置互换，其他不动 √√√3.(实验原理及数据处理)［2025·河北秦皇岛期末］ 某同学要用双缝干涉测量某种单色光的波长，其实验装置如图甲所示.(1) 图甲中虚线框位置的组件名称是________，它的作用是获得______光；滤光片单色[解析] 图甲中虚线框位置的组件名称是滤光片，它的作用是获得单色光.       (4) 在其他条件不变的情况下，仅将光的波长换成较大的做实验，则光屏上相邻两亮条纹的中心间距______(选填“变大”“变小”或“不变”).变大[解析] 在其他条件不变的情况下，仅将光的波长换成较大的做实验，根据 练习册1.(10分)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，如图所示.接通电源使光源正常工作. A.滤光片、单缝、双缝B.滤光片、双缝、单缝C.单缝、滤光片、双缝D.双缝、滤光片、单缝[解析] 光从透镜射出后，经过滤光片，增强光的单色性，然后经过单缝，使光的平行性更好，最后经过双缝，发生干涉现象，故A正确，B、C、D错误.√   (3) (2分)在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样. 若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法有______.A.改用红色激光B.改用蓝色激光C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动[解析] 由上式可知，要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可改用波长更长 √√√(4) (2分)有位同学通过测量头观察到如图所示清晰的干涉图样，出现这种现象的原因是___.A.单缝和双缝没有调平行B.光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏没有调共轴C.测量头过于左偏，应调节测量头上的手轮，使它适当右移D.测量头过于右偏，应调节测量头上的手轮，使它适当左移√[解析] 由干涉图样可以看出，干涉条纹清晰，亮度正常，只是条纹偏离位置，所以出现这种现象的原因可能是测量头过于右偏，应调节测量头上的手轮，使它适当左移，故D正确，A、B、C错误. (1) (2分)本实验的步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；②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筒的轴线上；③用米尺测量双缝到屏的距离；④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹间的距离.在操作步骤②时还注意单缝、双缝的方向应__________.相互平行[解析] 单缝、双缝的方向应相互平行，因为光是横波，不平行的细缝会阻断横波，影响光的传播.  2.32013.8702.310  660 3.(10分)利用双缝干涉测光的波长实验装置如图甲所示.除光源、遮光筒和屏以外，还有三个元件，已知①是红色滤光片，遮光筒右侧安装测量头进行观察和测量.甲(1) (1分)关于实验装置的安装与调试的叙述正确的是_____.A.②和③两个元件分别是单缝和双缝，且顺序不能调换B.②和③两个元件之间距离尽量近一些，这样得到的干涉条纹间距大一些C.光源开启后通过测量头看不到亮光，原因可能是光学元件与遮光筒不共轴√√ 甲(2) (1分)实验中通过测量头观察到干涉条纹间距较小，若要适当增大条纹间距，下列操作可行的是___.甲A.将红色滤光片改为绿色滤光片B.适当增大双缝与屏之间的距离C.适当增大双缝之间的间距√ 甲 2.451.92 甲 甲(4) (2分)取下红色滤光片后，在测量头内可以看到彩色条纹，仔细观察发现，中央条纹是白色的.两侧条纹是彩色的，且对称分布.请你利用双缝干涉的知识对这一现象做出解释： ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.甲 取下红色滤光片后，光源变为白色光，用白光做光源时，中央部位没有光程差，亮条纹是白色；由于各色光波长不同，条纹间距也不同，因此在中央亮条纹两侧出现彩色条纹，且对称分布4.(10分)［2025·北京海淀区期末］ 某实验小组的同学测量某种单色光的波长.(1) (2分)利用图甲所示装置实验时，接通电源使光源发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹.若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作可行的是___；甲A.将单缝向双缝靠近B.将光屏向靠近双缝的方向移动C.将光屏向远离双缝的方向移动D.使用间距更小的双缝√ 甲    乙① 通过画图进行光路分析，标出光屏上出现干涉条纹的范围.乙[答案] 如图所示[解析] 画出单缝光源的入射和反射光线，在光屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹.  乙 ③ (3分)为减小测量过程中的误差，需要增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离，以下操作中可能成功的是_____.A.将平面镜稍向上移动一些B.将平面镜稍向下移动一些C.将光屏稍向左移动一些D.将光屏稍向右移动一些 √√乙