實驗：用雙縫干涉測量光的波長

1.了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件．2.觀察白光及單色光的干涉圖樣.3.測定單色光的波長.一?實驗?zāi)康?/p>

如圖所示的雙縫實驗中,屏離開擋板越遠,條紋間的距離越大,另一方面,實驗所用光波的波長越大,條紋間的距離也越大,這是為什么?二?實驗原理運用幾何知識：S1S2P1Plr1r2dxθM二?實驗原理消去，有：相鄰兩個明(或暗)條紋之間的距離為：其中，波長用表示，d表示兩個狹縫之間的距離，l為擋板與屏間的距離．二?實驗原理當(dāng)兩列波的路程差為波長的整數(shù)倍,即:時才會出現(xiàn)亮條紋，亮條紋位置為：一定時，若變化，則將怎樣變化？1）2）

條紋間距與的關(guān)系一定時，

光源?濾光片?單縫、雙縫遮光筒?光屏及光具座,如下圖所示：三?實驗器材三?實驗器材濾光片:其作用是使光源發(fā)出的光成為單色光.單縫：其作用是獲得頻率相同的單色光。雙縫：其作用是獲得“振動相同”即相位差恒定的相干光源。1.觀察光的干涉圖樣(1)按照上圖所示的裝置安裝好儀器.(2)接通電源,閉合開關(guān),使燈絲正常發(fā)光.(3)調(diào)整各器件的高度,使光源燈絲發(fā)出光能沿軸線到達光屏.四?實驗過程(4)在單縫和光源之間放上濾光片,觀察單色光的干涉條紋.2.測定單色光的波長(1)安裝好測量頭?調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋.四?實驗過程(2)條紋間距用測量頭測出,相鄰兩條亮(或暗)條紋間距：四?實驗過程ΔXΔXΔX(3)用刻度尺測量雙縫到光屏間的距離l.(4)將l?Δx代入公式

求出光的波長λ.(5)重復(fù)測量,計算,求出波長的平均值.(6)換用不同顏色的濾光片,觀察干涉條紋的異同,求出相應(yīng)的波長.四?實驗過程1.l的測量誤差：本實驗中雙縫到光屏的距離較長,l的測量誤差不太大,但也應(yīng)選用毫米刻度尺測量.并用多次測量求出平均值的辦法減小實驗誤差.2.測量條紋間距Δx帶來的誤差.(1)干涉條紋沒有調(diào)到最清晰的程度.五?實驗誤差分析(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.(3)測量多條亮條紋間距時讀數(shù)不準(zhǔn)確.六?注意事項1.放置單縫和雙縫時,必須使縫平行.2.要保證光源?濾光片?單縫?雙縫和光屏的中心軸在遮光筒的軸線上1520510025圖（丙）152051003045圖（乙）3.測量頭的分劃板中心刻線要對準(zhǔn)條紋的中心.4.要多測幾條亮條紋(或暗)中心間的距離,再求Δx.5.螺旋測微器的讀數(shù)

一?實驗儀器的選擇與使用例1:用雙縫干涉測光的波長,實驗中采用雙縫干涉儀,它包括以下元件（）A.白熾燈

B.單縫片

C.光屏D.雙縫

E.濾光片例題分析：二?實驗過程和數(shù)據(jù)處理例2:在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中,裝置如下圖所示.雙縫間的距離d=3mm.

(1)若測定紅光的波長,應(yīng)選用

色的濾光片.實驗時需要測定的物理量:

和

紅雙縫到屏的距離Ln條亮(或暗)條紋的距離a.

(2)若測得雙縫與屏之間距離為0.70m,通過測量頭(與螺旋測微器原理相似,手輪轉(zhuǎn)動一周,分劃板前進或后退0.500mm)觀察到第1條亮紋的位置如下圖(a)所示,觀察第5條亮紋的位置如下圖(b)所示.則可求出紅光的波長λ=_________m.(保留一位有效數(shù)字)7×10-7

3.某同學(xué)做雙縫干涉實驗時,按要求安裝好實驗裝置后,在光屏上卻觀察不到干涉圖樣,這可能的原因()A.光源發(fā)出的光束太強B.單縫與雙縫不平行C.沒有安裝濾光片D.光束的中軸與遮光筒的軸線不一致,相差較大答案:BD4.“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中,為使光屏上單色光的條紋間距減小些,可采用的措施是()A.換用縫距大些的雙縫片B.換用縫距小些的雙縫片C.適當(dāng)調(diào)大雙縫與屏之間的距離D.適當(dāng)調(diào)小雙縫與屏之間的距離答案:AD5.在利用測量頭測量條紋寬度時,應(yīng)使分劃板中心刻線最好()A.與亮條紋的邊緣對齊B.與暗條紋的邊緣對齊C.與亮條紋的中心位置對齊D.與暗條紋的中心位置對齊答案:C6.在雙縫干涉實驗中,雙縫的作用是()A.遮住過于強烈的光B.使白光變成單色光C.形成兩個振動情況相同的光源D.使光發(fā)生折射答案:C7.某次實驗中,測得第一級明條紋和第三級明條紋相距4.0×10-2m,若雙縫間距為0.1mm,縫到屏的距離為L=4.0m,則光波的波長為()A.8.0×10-8mB.5.0×10-7mC.1.5×10-8m D.1.6×10-8mB

8.如下圖所示,在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中,光具座上放置的光學(xué)元件有光源?遮光筒和其他元件,其中a