實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)-課件

精品課件高中物理選擇性必修1第四章光新人教版

實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)特級(jí)教師優(yōu)秀課件精選精品高中物理選擇性必修1第四章光新人教版實(shí)驗(yàn)：用雙縫干1

了解“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)原理，知道影響干

涉條紋寬度的因素

教學(xué)目標(biāo)經(jīng)歷用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)過程，加深對(duì)雙縫

反射圖樣的認(rèn)識(shí)和理解，養(yǎng)成合作意識(shí)

了解“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)原理，知道影響干

涉相鄰亮條紋中心間距公式的推導(dǎo)及應(yīng)用

相鄰亮條紋中心間距公式的推導(dǎo)及應(yīng)用

教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)利用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)利用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)相鄰亮條紋中心間距公式的推導(dǎo)及應(yīng)用

相鄰亮條紋中心間距公式用同樣的實(shí)驗(yàn)裝置觀察雙縫干涉條紋，紅光與藍(lán)光條紋間距會(huì)

一樣寬嗎？出現(xiàn)亮條紋和暗條紋的條件亮條紋

暗條紋（n=0，1，2，3…）（n=0，1，2，3…）條紋間距一定不一樣寬

條紋間距的定量公式是怎樣的？用同樣的實(shí)驗(yàn)裝置觀察雙縫干涉條紋，紅光與藍(lán)光條紋間距會(huì)

一樣知道條紋間距的計(jì)算公式

知道白光的干涉條紋是彩色的知道兩縫間距離越小、縫到屏的距離越大、光波的波長(zhǎng)越大，條紋的寬度就越大知道干涉條紋是等間距、明暗相間的干涉條紋的間距知道條紋間距的計(jì)算公式

知道白光的干涉條紋是彩色的知道兩縫現(xiàn)在我們來研究與O點(diǎn)距離為x的P點(diǎn)的情況。如圖所示，設(shè)雙縫的距離為d，到屏的距離為l，且l?d，的距離相等。相鄰亮條紋間距公式的理論推導(dǎo)O到現(xiàn)在我們來研究與O點(diǎn)距離為x的P點(diǎn)的情況。如圖所示，設(shè)雙縫的從圖可知兩式相減，可得相鄰亮條紋間距公式的理論推導(dǎo)從圖可知兩式相減，可得相鄰亮條紋間距公式的理論推導(dǎo)相鄰亮條紋間距公式的理論推導(dǎo)若P處為亮條紋，則解得：相鄰兩亮條紋或暗條紋的中心間距：相鄰亮條紋間距公式的理論推導(dǎo)相鄰亮條紋間距公式的理論推導(dǎo)若P處為亮條紋，則解得：相鄰兩亮與兩縫之間的距離d相比，每個(gè)狹縫都很窄，寬度可以忽略。由于兩縫之間的距離d遠(yuǎn)遠(yuǎn)小

于縫到屏的距離l

相鄰亮條紋間距公式的理論推導(dǎo)與兩縫之間的距離d相比，每個(gè)狹縫都很窄，寬度可以忽略。由于兩根據(jù)三角函數(shù)的關(guān)系，有又因?yàn)楫?dāng)兩列波的路程差為波長(zhǎng)的

整數(shù)倍時(shí)才會(huì)出現(xiàn)亮條紋，即：相鄰亮條紋間距公式的理論推導(dǎo)根據(jù)三角函數(shù)的關(guān)系，有又因?yàn)楫?dāng)兩列波的路程差為波長(zhǎng)的

整數(shù)倍即，亮條紋中心的位置為：相鄰兩個(gè)亮條紋或暗條紋的中心間距是：相鄰亮條紋間距公式的理論推導(dǎo)即，亮條紋中心的位置為：相鄰兩個(gè)亮條紋或暗條紋的中心間距是：相鄰兩亮條紋或暗條紋的中心間距：故可利用此關(guān)系測(cè)量光的波長(zhǎng)相鄰兩亮條紋或暗條紋的中心間距：故可利用此關(guān)系測(cè)量光的波長(zhǎng)了解利用干涉測(cè)波長(zhǎng)的原理

知道儀器共線、單縫與雙縫平行知道各光學(xué)原件的順序了解利用干涉測(cè)波長(zhǎng)的步驟實(shí)驗(yàn)：測(cè)定光波的波長(zhǎng)了解利用干涉測(cè)波長(zhǎng)的原理

知道儀器共線、單縫與雙縫平行知道各①觀察白光及單色光的雙縫干涉圖樣實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑儆^察白光及單色光的雙縫干涉圖樣實(shí)驗(yàn)?zāi)康目蓽y(cè)已知只需測(cè)出相鄰兩亮（或暗）條紋中心間距實(shí)驗(yàn)原理可測(cè)已知只需測(cè)出相鄰兩亮（或暗）條紋中心間距實(shí)驗(yàn)原理相鄰兩亮（或暗）條紋中心間距的測(cè)量測(cè)量時(shí)先轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，讓分劃板中心刻線

與干涉條紋平行，然后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃

板向左（或向右）移動(dòng)至分劃板的中心刻

線與條紋的中心對(duì)齊。

記下此時(shí)讀數(shù)，再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，用同樣的方

法測(cè)出n個(gè)亮條紋間的距離a，則可求出相

鄰兩亮條紋間的距離測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成實(shí)驗(yàn)原理相鄰兩亮（或暗）條紋中心間距的測(cè)量測(cè)量時(shí)先轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，讓分劃包括：光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏及測(cè)量頭實(shí)驗(yàn)器材雙縫干涉儀包括：光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏及測(cè)量頭a.將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。b.使燈絲正常發(fā)光。調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達(dá)光屏。實(shí)驗(yàn)步驟——觀察雙縫干涉圖樣a.將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。b.使燈絲正c.安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫與單縫的縫平行，二者間距約5cm～10cm，這時(shí)，可觀察白光的干涉條紋。實(shí)驗(yàn)步驟——觀察雙縫干涉圖樣c.安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫與單縫d.在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋。實(shí)驗(yàn)步驟——觀察雙縫干涉圖樣d.在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋。實(shí)驗(yàn)步驟a.安裝測(cè)量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋。實(shí)驗(yàn)步驟——測(cè)定單色光的波長(zhǎng)a.安裝測(cè)量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋。實(shí)驗(yàn)步驟——測(cè)定則相鄰兩條亮條紋或暗條紋之間的距離為待測(cè)的光波波長(zhǎng)為c.用刻度尺測(cè)量雙縫到光屏間距離d.重復(fù)測(cè)量、計(jì)算，求出波長(zhǎng)的平均值。e.換用不同濾光片，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟——測(cè)定單色光的波長(zhǎng)則相鄰兩條亮條紋或暗條紋之間的距離為待測(cè)的光波波長(zhǎng)為c.用刻實(shí)驗(yàn)步驟的反思濾光片有什么作用？濾光片的作用是產(chǎn)生單色光測(cè)量頭如何讀數(shù)？與螺旋測(cè)微器讀數(shù)方式相同，先讀固定刻度，注意半刻度線是否露出，然后讀可動(dòng)刻度。實(shí)驗(yàn)步驟的反思濾光片有什么作用？濾光片的作用是產(chǎn)生單色光測(cè)量實(shí)驗(yàn)步驟的反思單縫、雙縫、光源、濾光片、遮光筒、毛玻璃屏等元件放置順序如何？光具座上依次放置光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏。實(shí)驗(yàn)步驟的反思單縫、雙縫、光源、濾光片、遮光筒、毛玻璃屏等元實(shí)驗(yàn)步驟的反思如何解釋白光產(chǎn)生的干涉圖樣？從雙縫射出的兩列光波中，各種色光都能形成明暗相間的條紋，各種色光都在中央條紋處形成亮條紋，中央亮條紋為白色條紋；

兩側(cè)條紋間距與各色光的波長(zhǎng)成正比，即紅光的亮條紋間距寬度最大，紫光的亮條紋間距寬度最小，即除中央條紋以外的其他條紋不能完全重合，這樣便形成了彩色干涉條紋。實(shí)驗(yàn)步驟的反思如何解釋白光產(chǎn)生的干涉圖樣？從雙縫射出的兩列光掌握光波波長(zhǎng)的數(shù)據(jù)的測(cè)量與處理方法

知道n個(gè)條紋的處理方法掌握螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺、刻度尺的測(cè)量方法，有效數(shù)字測(cè)定光波波長(zhǎng)的數(shù)據(jù)處理掌握光波波長(zhǎng)的數(shù)據(jù)的測(cè)量與處理方法

知道n個(gè)條紋的處理方法掌數(shù)據(jù)處理③換用不同顏色的濾光片，觀察干涉圖樣的異同，并求出相應(yīng)的

波長(zhǎng)。數(shù)據(jù)處理③換用不同顏色的濾光片，觀察干涉圖樣的異同，并求出相注意事項(xiàng)a.放置單縫和雙縫時(shí)，必須使縫平行。b.要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和光屏的中心在同一條軸線上。c.測(cè)量頭的中心刻線要對(duì)著亮(或暗)條紋的中心。e.照在像屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫、測(cè)量頭與遮光筒不共軸所致，干涉條紋不清晰一般是因?yàn)閱慰p與雙縫不平行。注意事項(xiàng)a.放置單縫和雙縫時(shí)，必須使縫平行。b.要保證光源、誤差分析1.測(cè)雙縫到屏的距離l帶來的誤差，可通過選用毫米刻度尺，進(jìn)行多次測(cè)量求平均值的辦法減小誤差。①干涉條紋沒有調(diào)到最清晰的程度。③測(cè)量多條亮條紋間距離時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確。②分劃板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒有恰好位于條紋中心。誤差分析1.測(cè)雙縫到屏的距離l帶來的誤差，可通過選用毫米刻度問題與練習(xí)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察雙縫干涉圖樣，雙縫之間的距離是0.2mm，用的

是綠色濾光片，在毛玻璃屏上可以看到綠色干涉條紋。（1）毛玻璃屏上的干涉條紋與雙縫垂直還是平行？（2）如果把毛玻璃屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)，相鄰兩亮條紋中心的距離如何

變化？（3）把綠色濾光片換為紅色，相鄰兩個(gè)亮條紋中心的距離增大了。這說明哪

種色光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)？（4）如果改用間距為0.3mm的雙縫，相鄰兩個(gè)亮條紋中心的距離會(huì)有什么

變化？（5）如果用燈泡與雙縫間的單縫向雙縫移近，相鄰兩亮條紋中心的距離是否

變化？平行距離變大紅色光波長(zhǎng)更長(zhǎng)距離變小不變化問題與練習(xí)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察雙縫干涉圖樣，雙縫之間的距問題與練習(xí)通過測(cè)多個(gè)亮條紋寬度求平均值可減少實(shí)驗(yàn)誤差問題與練習(xí)通過測(cè)多個(gè)亮條紋寬度求平均值可減少實(shí)驗(yàn)誤差問題與練習(xí)用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，已知兩縫間的距離為0.3mm，

以某種單色光照射雙縫時(shí)，在離雙縫1.2m遠(yuǎn)的屏上，用測(cè)量頭測(cè)

出，第1個(gè)亮條紋到第10個(gè)亮條紋的中心間距為22.78mm，求這

種單色光的波長(zhǎng)。根據(jù)題目可知問題與練習(xí)問題與練習(xí)用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，已知兩縫間的距離為精品課件高中物理選擇性必修1第四章光新人教版

實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)特級(jí)教師優(yōu)秀課件精選精品高中物理選擇性必修1第四章光新人教版實(shí)驗(yàn)：用雙縫干33

了解“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)原理，知道影響干

涉條紋寬度的因素

教學(xué)目標(biāo)經(jīng)歷用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)過程，加深對(duì)雙縫

反射圖樣的認(rèn)識(shí)和理解，養(yǎng)成合作意識(shí)

了解“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)原理，知道影響干

涉相鄰亮條紋中心間距公式的推導(dǎo)及應(yīng)用

相鄰亮條紋中心間距公式的推導(dǎo)及應(yīng)用

教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)利用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)利用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)相鄰亮條紋中心間距公式的推導(dǎo)及應(yīng)用

相鄰亮條紋中心間距公式用同樣的實(shí)驗(yàn)裝置觀察雙縫干涉條紋，紅光與藍(lán)光條紋間距會(huì)

一樣寬嗎？出現(xiàn)亮條紋和暗條紋的條件亮條紋

暗條紋（n=0，1，2，3…）（n=0，1，2，3…）條紋間距一定不一樣寬

條紋間距的定量公式是怎樣的？用同樣的實(shí)驗(yàn)裝置觀察雙縫干涉條紋，紅光與藍(lán)光條紋間距會(huì)

一樣知道條紋間距的計(jì)算公式

知道白光的干涉條紋是彩色的知道兩縫間距離越小、縫到屏的距離越大、光波的波長(zhǎng)越大，條紋的寬度就越大知道干涉條紋是等間距、明暗相間的干涉條紋的間距知道條紋間距的計(jì)算公式

知道白光的干涉條紋是彩色的知道兩縫現(xiàn)在我們來研究與O點(diǎn)距離為x的P點(diǎn)的情況。如圖所示，設(shè)雙縫的距離為d，到屏的距離為l，且l?d，的距離相等。相鄰亮條紋間距公式的理論推導(dǎo)O到現(xiàn)在我們來研究與O點(diǎn)距離為x的P點(diǎn)的情況。如圖所示，設(shè)雙縫的從圖可知兩式相減，可得相鄰亮條紋間距公式的理論推導(dǎo)從圖可知兩式相減，可得相鄰亮條紋間距公式的理論推導(dǎo)相鄰亮條紋間距公式的理論推導(dǎo)若P處為亮條紋，則解得：相鄰兩亮條紋或暗條紋的中心間距：相鄰亮條紋間距公式的理論推導(dǎo)相鄰亮條紋間距公式的理論推導(dǎo)若P處為亮條紋，則解得：相鄰兩亮與兩縫之間的距離d相比，每個(gè)狹縫都很窄，寬度可以忽略。由于兩縫之間的距離d遠(yuǎn)遠(yuǎn)小

于縫到屏的距離l

相鄰亮條紋間距公式的理論推導(dǎo)與兩縫之間的距離d相比，每個(gè)狹縫都很窄，寬度可以忽略。由于兩根據(jù)三角函數(shù)的關(guān)系，有又因?yàn)楫?dāng)兩列波的路程差為波長(zhǎng)的

整數(shù)倍時(shí)才會(huì)出現(xiàn)亮條紋，即：相鄰亮條紋間距公式的理論推導(dǎo)根據(jù)三角函數(shù)的關(guān)系，有又因?yàn)楫?dāng)兩列波的路程差為波長(zhǎng)的

整數(shù)倍即，亮條紋中心的位置為：相鄰兩個(gè)亮條紋或暗條紋的中心間距是：相鄰亮條紋間距公式的理論推導(dǎo)即，亮條紋中心的位置為：相鄰兩個(gè)亮條紋或暗條紋的中心間距是：相鄰兩亮條紋或暗條紋的中心間距：故可利用此關(guān)系測(cè)量光的波長(zhǎng)相鄰兩亮條紋或暗條紋的中心間距：故可利用此關(guān)系測(cè)量光的波長(zhǎng)了解利用干涉測(cè)波長(zhǎng)的原理

知道儀器共線、單縫與雙縫平行知道各光學(xué)原件的順序了解利用干涉測(cè)波長(zhǎng)的步驟實(shí)驗(yàn)：測(cè)定光波的波長(zhǎng)了解利用干涉測(cè)波長(zhǎng)的原理

知道儀器共線、單縫與雙縫平行知道各①觀察白光及單色光的雙縫干涉圖樣實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑儆^察白光及單色光的雙縫干涉圖樣實(shí)驗(yàn)?zāi)康目蓽y(cè)已知只需測(cè)出相鄰兩亮（或暗）條紋中心間距實(shí)驗(yàn)原理可測(cè)已知只需測(cè)出相鄰兩亮（或暗）條紋中心間距實(shí)驗(yàn)原理相鄰兩亮（或暗）條紋中心間距的測(cè)量測(cè)量時(shí)先轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，讓分劃板中心刻線

與干涉條紋平行，然后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃

板向左（或向右）移動(dòng)至分劃板的中心刻

線與條紋的中心對(duì)齊。

記下此時(shí)讀數(shù)，再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，用同樣的方

法測(cè)出n個(gè)亮條紋間的距離a，則可求出相

鄰兩亮條紋間的距離測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成實(shí)驗(yàn)原理相鄰兩亮（或暗）條紋中心間距的測(cè)量測(cè)量時(shí)先轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，讓分劃包括：光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏及測(cè)量頭實(shí)驗(yàn)器材雙縫干涉儀包括：光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏及測(cè)量頭a.將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。b.使燈絲正常發(fā)光。調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達(dá)光屏。實(shí)驗(yàn)步驟——觀察雙縫干涉圖樣a.將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。b.使燈絲正c.安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫與單縫的縫平行，二者間距約5cm～10cm，這時(shí)，可觀察白光的干涉條紋。實(shí)驗(yàn)步驟——觀察雙縫干涉圖樣c.安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫與單縫d.在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋。實(shí)驗(yàn)步驟——觀察雙縫干涉圖樣d.在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋。實(shí)驗(yàn)步驟a.安裝測(cè)量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋。實(shí)驗(yàn)步驟——測(cè)定單色光的波長(zhǎng)a.安裝測(cè)量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋。實(shí)驗(yàn)步驟——測(cè)定則相鄰兩條亮條紋或暗條紋之間的距離為待測(cè)的光波波長(zhǎng)為c.用刻度尺測(cè)量雙縫到光屏間距離d.重復(fù)測(cè)量、計(jì)算，求出波長(zhǎng)的平均值。e.換用不同濾光片，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟——測(cè)定單色光的波長(zhǎng)則相鄰兩條亮條紋或暗條紋之間的距離為待測(cè)的光波波長(zhǎng)為c.用刻實(shí)驗(yàn)步驟的反思濾光片有什么作用？濾光片的作用是產(chǎn)生單色光測(cè)量頭如何讀數(shù)？與螺旋測(cè)微器讀數(shù)方式相同，先讀固定刻度，注意半刻度線是否露出，然后讀可動(dòng)刻度。實(shí)驗(yàn)步驟的反思濾光片有什么作用？濾光片的作用是產(chǎn)生單色光測(cè)量實(shí)驗(yàn)步驟的反思單縫、雙縫、光源、濾光片、遮光筒、毛玻璃屏等元件放置順序如何？光具座上依次放置光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏。實(shí)驗(yàn)步驟的反思單縫、雙縫、光源、濾光片、遮光筒、毛玻璃屏等元實(shí)驗(yàn)步驟的反思如何解釋白光產(chǎn)生的干涉圖樣？從雙縫射出的兩列光波中，各種色光都能形成明暗相間的條紋，各種色光都在中央條紋處形成亮條紋，中央亮條紋為白色條紋；

兩側(cè)條紋間距與各色光的波長(zhǎng)成正比，即紅光的亮條紋間距寬度最大，紫光的亮條紋間距寬度最小，即除中央條紋以外的其他條紋不能完全重合，這樣便形成了彩色干涉條紋。實(shí)驗(yàn)步驟的反思如何解釋白光產(chǎn)生的干涉圖樣？從雙縫射出的兩列光掌握光波波長(zhǎng)的數(shù)據(jù)的測(cè)量與處理方法

知道n個(gè)條紋的處理方法掌握螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺、刻度尺的測(cè)量方法，有效數(shù)字測(cè)定光波波長(zhǎng)的數(shù)據(jù)處理掌握光波波長(zhǎng)的數(shù)據(jù)的測(cè)量與處理方法

知道n個(gè)條紋的處理方法掌數(shù)據(jù)處理③換用不同顏色的濾光片，觀察干涉圖樣的異同，并求出相應(yīng)的

波長(zhǎng)。數(shù)據(jù)處理③換用不同顏色的濾光片，觀察干涉圖樣的異同，并求出相注意事項(xiàng)a.放置單縫和雙縫時(shí)，必須使縫平行。b.要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和光屏的中心在同一條軸線上。c.測(cè)量頭的中心刻線要對(duì)著亮(或暗)條紋的中心。e.照在像屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫、測(cè)量頭與遮光筒不共軸所致，干涉條紋不清晰一般是因?yàn)閱慰p與雙縫不平行。注意事項(xiàng)a.放置單縫和雙縫時(shí)，必須使縫平行。b.要保