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获奖教学课件ppt

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高中物理选择性必修第一册
如图所示的双缝实验中，当两列波的路程差为波长的整数倍，即
（k=0，1，2…)时才会出现亮条纹，亮条纹位置为：
由双缝干涉亮（暗）纹间距公式
双缝干涉仪(由光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头组成)、学生电源、导线、刻度尺．
1.双缝的距离 d 可以在实验器材上直接读出
2.双缝到屏的距离 l 的测量
为了减小测量误差，可测多亮条纹间的距离，再求出相邻两个条纹间的距离。（可测出 n 条亮条纹间的距离 a，再求出相邻两个亮条纹间的距离 ）
1. 安装好双缝干涉实验仪。
2. 先取下双缝，打开光源，调节光源的高度和角度，使它发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮。（中心在同一高度）
3. 放好单缝和双缝（缝沿竖直方向，间距约为5cm～10cm）。注意使单缝与双缝相互平行，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上。
4. 在单缝与光源之间放上滤光片，观察单色光的双缝干涉图样。
5. 测量双缝到屏的距离 l 和相邻两条亮条纹间的距离 ∆x 并记录。
1．放置单缝和双缝时，必须使缝平行．2．要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上．3．测量头的中心刻线要对应着亮(或暗)纹的中心．4．要多测几个亮纹(或暗纹)中心间的距离，再求Δx.5．调节的基本依据是：照在像屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致；干涉条纹不清晰一般是因为单缝与双缝不平行．
1.测双缝到屏的距离L带来的误差，可通过选用mm刻度尺，进行多次测量求平均值的办法减小误差．2.通过测量多条亮条纹间的距离来减小测量误差．3．测条纹间距Δx带来的误差．(1)干涉条纹没有调到最清晰的程度．(2)分划板刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于条纹中心．
用光传感器做双缝干涉的实验用光传感器可以更方便地演示双缝干涉现象。图4.4-5 是实验装置图(实验在暗室中进行)。光源在铁架台的最上端，中间是刻有双缝的挡板，下面是光传感器。这个实验的光路是自上而下的。
图中带有白色狭长矩形的小盒是光传感器，沿矩形的长边分布着许多光敏单元。传感器各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后在显示器上显示出来。
根据显示器上干涉图像的条纹间距，可以算出光的波长。与教材中图 4.4-4的方法相比，这种方法除了同样可以测量条纹间距外，它还可以方便、形象地展示亮条纹的分布，并能测出传感器上各点的光照强度。
【例题1】在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。(1)M、N、P三个光学元件依次为____。A．滤光片、单缝、双缝B．单缝、滤光片、双缝C．单缝、双缝、滤光片D．滤光片、双缝、单缝(2)如果用激光器做光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是 。
【答案】(1)A (2)滤光片与单缝 (3)9.762 (4)438
【例题2】小沈同学进行“用双缝干涉测量光的波长”的实验，(1)某次观察时，透过测量头观察到了绿光的干涉条纹，但条纹的亮度很低，为了便于测量，下列方法能够使条纹亮度增加的是________。A．增加光源的功率B．将毛玻璃换成透明玻璃C．调节测量头的位置(2)下列图示中条纹间距表示正确的是 。
(3)如图所示是小沈同学又参考课本上“用光传感器做双缝干涉的实验”进行实验，图甲、乙分别对应的是第一、二次实验得到的干涉图线。比较甲、乙两图线可判断，第一次实验中________。A．单缝与双缝的间距一定较大B．光强度较小C．光源到双缝的距离较大D．双缝到光传感器的距离可能较小
【答案】(1)A (2)C (3)D【解析】（1）为了便于测量，要使条纹亮度增加，即使得单位时间内的光子数目增多。A．增加光源的功率，则单位时间内的光子数目增多，故A正确；B．将毛玻璃换成透明玻璃，不会看到亮条纹，故B错误；C．调节测量头的位置，亮度不变，故C错误。故选A。