高二物理選修3-4-13.4實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測量光的波長-LI市公開課一等獎(jiǎng)省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

13.4試驗(yàn)：用雙縫干涉測量光波長第十三章光光源濾光片單縫雙縫遮光筒屏透鏡第1頁

以下列圖所表示，與兩縫之間距離d相比，每個(gè)狹縫都很窄，寬度能夠忽略，兩縫S1?S2連線中垂線與屏交點(diǎn)為P0，雙縫到屏距離OP0=L。試驗(yàn)原理r1r2第2頁屏上P1與P0點(diǎn)距離x，兩縫到P1距離分別為

P1S1=r1P1S2=r2.在P1S2上作P1M=P1S1,于是S2M=r2-r1因?yàn)閮煽p之間距離遠(yuǎn)小于縫到屏距離，所以可近似認(rèn)為三角形S1S2M是直角三角形，依據(jù)三角函數(shù)關(guān)系，有

r2-r1=dsinθ另首先

x=Ltanθ≈Lsinθr1r2試驗(yàn)原理第3頁第4頁中間亮紋第二條亮紋第一條亮紋第一條亮紋第二條亮紋第一條暗紋第一條暗紋第二條暗紋第三條暗紋第二條暗紋第三條暗紋第5頁ΔXΔXΔXΔXΔXΔX第6頁試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：1、了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象條件；2、觀察雙縫干涉圖樣；3、測定單色光波長。試驗(yàn)原理：單色光經(jīng)過單縫后，經(jīng)雙縫產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖樣，圖中相鄰兩條亮紋間距△x、雙縫間距d、雙縫到屏距離L、單色光波長λ滿足：試驗(yàn)器材：

雙縫干涉儀、米尺、測量頭。第7頁1）如圖，把長約1m遮光筒水平放在光具座上，筒一端裝有雙縫，另一端裝有毛玻璃屏；2）取下雙縫，打開光源，調(diào)整光源高度，使它發(fā)出光沿遮光筒軸線照亮屏(中心在同一高度);3）裝好單縫和雙縫(縫沿豎直方向)，調(diào)整透鏡，使燈絲像成在單縫上，調(diào)整單、雙縫，使縫平行，這時(shí)在屏上會(huì)看到白光干涉圖樣；光源濾光片單縫雙縫遮光筒屏透鏡試驗(yàn)步驟：第8頁4）在單縫和光源間放上紅色濾光片，觀察紅光干涉圖樣；

5）調(diào)整測量頭，使分劃板中心刻線與左端某條(記為第1條)亮紋中心對齊，記下此時(shí)測量頭刻度X1，將測量頭朝右端移動(dòng)，記下第n條亮紋中心位置X2；則第1條亮紋與第n條亮紋中心間距為a=X2-X1，則相鄰亮紋間距為：6）已知雙縫間距離d，測出雙縫到屏距離L，由，計(jì)算紅光波長。第9頁第1條第7條讀數(shù)：X1讀數(shù)：X2第10頁練習(xí)1、北京市海淀區(qū)二模反饋題21(1)21.（1）某同學(xué)利用雙縫干涉試驗(yàn)裝置測定某一光波長，已知雙縫間距為d，雙縫到屏距離為L,將測量頭分劃板中心刻線與某一亮條紋中心對齊，并將該條紋記為第一亮條紋，其示數(shù)如圖所表示,此時(shí)示數(shù)x1=

mm。然后轉(zhuǎn)動(dòng)測量頭，使分劃板中心刻線與第n亮條紋中心對齊，測出第n亮條紋示數(shù)為x2。由以上數(shù)據(jù)可求得該光波長表達(dá)式λ=

（用給出字母符號表示）。0.776025302035mm第11頁練習(xí)2、年高考物理上海卷1212．在楊氏雙縫干涉試驗(yàn)中，假如（）（A）用白光作為光源,屏上將展現(xiàn)黑白相間條紋（B）用紅光作為光源,屏上將展現(xiàn)紅黑相間條紋（C）用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將展現(xiàn)彩色條紋（D）用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將展現(xiàn)間距不等條紋BD紫光作光源，遮住一條狹縫，屏上出現(xiàn)單縫衍射條紋,即間距不等條紋，D對。解析：白光作楊氏雙縫干涉試驗(yàn),屏上將展現(xiàn)彩色條紋,A錯(cuò)用紅光作光源，屏上將展現(xiàn)紅色兩條紋與暗條紋（即黑條紋）相間，B對；紅光和紫光頻率不一樣，不能產(chǎn)生干涉條紋，C錯(cuò)；第12頁

在《用雙縫干涉測光波長》試驗(yàn)中，裝置如圖，雙縫間距離d=3mm

（1）若測定紅光波長，應(yīng)選取

色濾光片，試驗(yàn)時(shí)需要測定物理量有：

和

。紅雙縫到屏距離Ln條條紋間距a光源濾光片單縫雙縫遮光筒屏練習(xí)3、第13頁

（2）若測得雙縫與屏之間距離0.70m，經(jīng)過測量頭（與螺旋測微器原理相同，手輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，分劃板前進(jìn)或后退0.500mm）觀察第1條亮紋位置如圖（a）所表示，觀察第5條亮紋位置如圖（b）所表示，則可求出紅光波長=