4.4 实验:用双缝干涉测量光的波长 课件-高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册.pptx
第四章光第4节实验:用双缝干涉测量波的波长人教版(2019)选择性必修一
目录一、实验目的二、实验原理三、实验装置及器材四、物理量的测量五、实验步骤六、实验数据记录及处理七、常见问题及注意事项八、实验误差分析
红光干涉条纹紫光干涉条纹蓝光干涉条纹观察不同波长的光产生的干涉条纹是不一样的,如果单色光产生的干涉条纹图像变成了黑白色,你能判断出来这是什么光的干涉条纹吗?怎么判断?新课导入知识讲解课堂小结随堂练习布置作业
一、实验目的?二、实验原理相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为:??单色光温馨提示:用双缝干涉实验仪实验,双缝间距d是已知的;只要测出双缝到屏的距离l和相邻两条亮纹(或暗纹)中心间距Δx,就可以计算出入射光波长的大小。新课导入知识讲解随堂练习课堂小结布置作业
三、实验装置及器材滤光片双缝干涉实验仪双缝干涉仪(光具座、光源、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头)、刻度尺、学生电源、导线滤光片:装在单缝前,使光成为单色光单缝:作为线光源双缝:作为两个相干光源毛玻璃屏:在屏上观察干涉条纹透镜:将点光源变成平行光新课导入知识讲解随堂练习课堂小结布置作业
四、物理量的测量1、双缝的距离d可以在实验器材上直接读出滤光片l2、双缝到屏的距离l的测量可以用刻度尺测出新课导入知识讲解随堂练习课堂小结布置作业
3、相邻两条亮条纹间距?x用双缝干涉仪自带的测量头测量分划板目镜手轮转动手轮,分划板会左右移动。测量时,应使分划板的中心刻线与亮条纹的中心对齐,记下此时手轮上的读数。然后转动手轮,使分划板中心刻线与另一亮条纹的中心对齐,再次记下手轮上的读数。两次读数之差表示这两个条纹间的距离?x。螺旋测微器游标卡尺新课导入知识讲解随堂练习课堂小结布置作业
为了减小测量误差,可测多个亮条纹间的距离,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)第1条第n条读数:X1读数:X215205100202515第1条时读数第n条时读数1520510030354045新课导入知识讲解随堂练习课堂小结布置作业
1.安装安放好双缝干涉实验仪。滤光片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,单缝和双缝间距离约为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。五、实验步骤新课导入知识讲解随堂练习课堂小结布置作业
五、实验步骤-实验演示新课导入知识讲解随堂练习课堂小结布置作业
六、实验数据记录及处理1.调节测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹;2.使分划板中心刻线与左端某条(记为第1条)亮纹中心对齐,记下此时测量头刻度x1,将测量头朝右端移动,记下第n条亮纹中心位置x2;则第1条亮纹与第n条亮纹中心间距为a=x2-x1,则相邻亮纹间距为:3.测出l、d、Δx;4.代入公式,得到所测波长。5.换用不同的滤光片,测量其他色光的波长第1条亮纹及读数第n条亮纹及读数新课导入知识讲解随堂练习课堂小结布置作业
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.常见问题1.看不到图样或图样较暗;2.干涉条纹是斜的;3.条纹不清晰。原因:双缝不是竖直放置。原因:单缝、双缝的放置方向不平行。原因:光源、透镜、遮光筒不共轴。注意事项七、常见问题及注意事项新课导入知识讲解随堂练习课堂小结布置作业
八、实验误差分析?新课导入知识讲解随堂练习课堂小结布置作业
【学以致用1】(多选)某同学在做双缝干涉实验时,安装好实验装置,在光屏上却观察不到干涉图样,这可能是由于()A.光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致,相差较大B.滤光片、单缝、双缝的中心在同一高度C.单缝与双缝不平行D.光源发出的光束太强解析:光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致,单、双缝不平行都可能造成看不到干涉图样。选项A、C正确。答案:AC随堂练习新课导入知识讲解课堂小结布置作业
【学以致用2】(多选)某同学按实验装置安装好仪器后,观察光的干涉现象,获得成功。若他在此基础上对仪器的安装有如下改动,则仍能使实验成功的是(