2027年高考物理一轮专题复习课件第13章　实验13　用双缝干涉实验测量光的波长

这是一份2027年高考物理一轮专题复习课件第13章　实验13　用双缝干涉实验测量光的波长，共27页。PPT课件主要包含了学习目标，核心体系，活动方案，活动一分析常规实验，使单缝与双缝相互平行，6×102，19×10－7，活动二分析创新实验，S经平面镜成的像S′，暗条纹等内容，欢迎下载使用。
1．会用双缝干涉实验测量光的波长.2．会分析创新实验．
现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图甲所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．
(1) 将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列最佳顺序应为C、__________、A.
(2) 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时还应注意__________________________________和________________________.
单缝和双缝间距为5～10 cm
(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乙所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数为__________mm，求得相邻亮条纹的间距Δx为_________mm.(4) 已知双缝间距d为2.0×10－4 m，测得双缝到屏的距离l为 0.700 m，由计算式λ＝______，求得所测红光波长为___________nm.
(2) 注意事项：①保证灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒共轴．②保持单缝和双缝平行，两者间距约5～10 cm.
　　　　[2023江苏卷]用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置．则双缝间的距离变为原来的______.
　　　　小明同学采用“双缝干涉仪”观察光的双缝干涉图样，并测定某种单色光的波长，实验装置如图1所示．(1) 下列说法正确的有________.A．元件a是白炽灯，它的作用是照明并获得相干光源B．元件b是凸透镜，它作用是使光汇聚到一点C．元件f为拨杆，它的作用是调节单、双缝平行，即条纹的清晰度D．将红色滤光片换成紫色滤光片时，观察到相邻亮条纹之间的间距将变大
(2) 若在实验中小明观察到的条纹如图2(甲)所示，为了使干涉条纹竖直，即如图2(乙)所示，则小明应进行以下操作中的______.
A．左右调节拨杆B．先松开坚固螺钉再旋转测量头C．旋转遮光筒(连同单、双缝、测量头)
(3) 在测定某种单色光的波长实验时，小明同学先转动手轮，把分划板刻线对准最靠左的一条明条纹并记作“1”，如图3所示，游标尺为50分度，则此时游标卡尺的读数为x1＝______mm；然后转动手轮，直到分划板刻线对准第6条明条纹并记下游标卡尺的读数x2＝14.64 mm；若已知双缝间距d＝0.2 mm，双缝到屏的间距l＝800 mm，则可求得该单色光的波长为_________________m(结果保留3位有效数字)．
洛埃德(H.Llyd)在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置．如图所示，从单缝S发出的光，一部分入射到平面镜后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹．单缝S通过平面镜成的像是S′.
(1) 通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致．如果S被视为其中的一个缝，__________ __________相当于另一个“缝”．(2) 实验表明，光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时，在入射角接近90° 时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，即半波损失．如果把光屏移动到和平面镜接触，接触点P处是_________(选填“亮条纹”或“暗条纹”)．(3) 实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h＝0.15 mm，单缝到光屏的距离D＝1.2 m，观测到第3个亮条纹到第12个亮条纹的中心间距为22.78 mm，则该单色光的波长λ＝_______________m.(结果保留3位有效数字)
　　　　把一个凸透镜压在一块平面玻璃上(图甲)，让单色光从上方射入(示意图如图乙所示，其中R为凸透镜的半径)，从上往下看凸透镜，也可以观察到由干涉造成图丙所示的环状条纹，这些条纹叫作牛顿环．(1) 如果改用波长更长的单色光照射，观察到的圆环半径将________ (选填“变大”“变小”或“不变”)；如果换一个半径更大的凸透镜，观察到的圆环半径将________(选填“变大”“变小”或“不变”)．
(2) 采用波长为690 nm的红色激光作为单色入射光，牛顿环的两条相邻亮条纹位置所对应的空气膜的厚度差约为______.A．345 nmB．690 nmC．几微米D．几毫米
【解析】 (1) 当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹；用波长更长的光照射，则出现亮条纹的这一厚度需远离中心，则圆环的半径变大；换一个表面曲率半径更大的凸透镜，出现亮条纹的这一厚度偏移中心，知圆环的半径变大．(2) 由题意知相邻亮条纹对应的空气层的厚度差为半个波长，故为345 nm，故A正确，B、C、D错误．