實(shí)驗(yàn)_用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)

1、實(shí)驗(yàn)： 用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)單色光通過(guò)單縫后，經(jīng)雙縫產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，圖單色光通過(guò)單縫后，經(jīng)雙縫產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，圖樣中相鄰兩條亮（暗）紋間的距離樣中相鄰兩條亮（暗）紋間的距離x與雙縫間的距與雙縫間的距離離d、雙縫到屏的距離、雙縫到屏的距離L、單色光的波長(zhǎng)、單色光的波長(zhǎng)之間滿足之間滿足實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)?zāi)康模?1、了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件；、了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件； 2、觀察雙縫干涉圖樣；、觀察雙縫干涉圖樣； 3、測(cè)定單色光的波長(zhǎng)。、測(cè)定單色光的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)器材：Ldx 實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理：雙縫干涉儀、測(cè)量頭、光具座（帶米尺）、雙縫干涉儀、測(cè)量

2、頭、光具座（帶米尺）、電源（電源（8-12V）、光源（燈座、小燈泡）、光源（燈座、小燈泡）光源光源濾光片濾光片單縫單縫雙縫雙縫 遮光筒遮光筒屏屏實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟：（1）如圖所示，把直徑約）如圖所示，把直徑約10cm、長(zhǎng)約、長(zhǎng)約1m的遮光筒水的遮光筒水平放在光具座上，筒的一端裝有雙縫，另一端裝有毛平放在光具座上，筒的一端裝有雙縫，另一端裝有毛玻璃屏；玻璃屏；（2）取下雙縫，打開(kāi)光源，調(diào)節(jié)光源的高度，使它）取下雙縫，打開(kāi)光源，調(diào)節(jié)光源的高度，使它發(fā)出的光束能夠沿著遮光筒的軸線把屏照亮；發(fā)出的光束能夠沿著遮光筒的軸線把屏照亮；（3）放好單縫和雙縫，單縫和雙縫間距離約為）放好單縫和雙縫，單縫和雙縫間

3、距離約為5cm10cm，使縫相互平行，中心大致位于遮光筒的軸線上，使縫相互平行，中心大致位于遮光筒的軸線上,這時(shí)在屏上就會(huì)看到白光的雙縫干涉圖樣；這時(shí)在屏上就會(huì)看到白光的雙縫干涉圖樣；（4）在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的雙）在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的雙縫干涉圖樣；縫干涉圖樣；（6）已知雙縫間的距離）已知雙縫間的距離d，測(cè)出雙縫到屏的距離，測(cè)出雙縫到屏的距離L，用測(cè)量頭測(cè)出相鄰兩條亮（暗）紋間的距離用測(cè)量頭測(cè)出相鄰兩條亮（暗）紋間的距離x，由，由（7）換用不同顏色的濾光片，觀察干涉條紋間距的變）換用不同顏色的濾光片，觀察干涉條紋間距的變化，并求出相應(yīng)色光的波長(zhǎng)?；?，并求出相應(yīng)

4、色光的波長(zhǎng)。Ldx 1 nax為了減小誤差，可測(cè)出為了減小誤差，可測(cè)出n條亮（暗）間的距離條亮（暗）間的距離a，則，則:（5）分別改變?yōu)V光片和雙縫，觀察干涉圖樣的變化；）分別改變?yōu)V光片和雙縫，觀察干涉圖樣的變化；計(jì)算單色光的波長(zhǎng)。計(jì)算單色光的波長(zhǎng)。（3）測(cè)條紋間距測(cè)條紋間距x時(shí)，用測(cè)量頭則出時(shí)，用測(cè)量頭則出n條亮（暗）條亮（暗）間的距離間的距離a，再求出相鄰的兩條明（暗）紋間的距離，再求出相鄰的兩條明（暗）紋間的距離，可以減小誤差可以減小誤差 。注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：（1）單縫雙縫應(yīng)相互平行，單縫雙縫應(yīng)相互平行，其中心位于遮光筒的軸其中心位于遮光筒的軸線上，雙縫到屏的距離應(yīng)相等；線上，雙縫到屏的

5、距離應(yīng)相等；（2）測(cè)雙縫到屏的距離測(cè)雙縫到屏的距離L可用米尺測(cè)多次，取平均值可用米尺測(cè)多次，取平均值；(4) 燈泡的電源電壓要從小往大慢慢加，直到燈泡的電源電壓要從小往大慢慢加，直到12V。 某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)調(diào)節(jié)分劃板的某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)調(diào)節(jié)分劃板的位置，使分劃板中心刻線對(duì)齊某亮位置，使分劃板中心刻線對(duì)齊某亮紋的中心，如圖所示，此時(shí)螺旋測(cè)紋的中心，如圖所示，此時(shí)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為微器的讀數(shù)為_(kāi)mm.答案：答案：1.180(1.1791.181 均正確均正確)01015200400101 234 5圖（圖（a）圖（圖（b） 例：若測(cè)得雙縫與屏之間距離例：若測(cè)得雙縫與屏之間距離0.70m，雙縫寬

6、，雙縫寬3mm,通過(guò)測(cè)量頭（與螺旋測(cè)微器原理相似，手輪轉(zhuǎn)通過(guò)測(cè)量頭（與螺旋測(cè)微器原理相似，手輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，分劃板前進(jìn)或后退動(dòng)一周，分劃板前進(jìn)或后退0.500mm）觀察第）觀察第1條亮條亮紋的位置如圖（紋的位置如圖（a）所示，觀察第）所示，觀察第5條亮紋的位置如圖條亮紋的位置如圖（b）所示，則可求出紅光的波長(zhǎng)）所示，則可求出紅光的波長(zhǎng)= m.（保（保留一位有效數(shù)字）留一位有效數(shù)字）解見(jiàn)下頁(yè)解見(jiàn)下頁(yè) （2）解）解:m103mm3m7003 d,.L由讀數(shù)得由讀數(shù)得m10506mm65004 .a則則m10625115m10506144 .nax 由公式由公式m107m700103106251734

7、.Ldx 1做做“雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一同學(xué)在光屏上隱約看到亮驗(yàn)時(shí)，一同學(xué)在光屏上隱約看到亮光，根本無(wú)法看見(jiàn)明暗相間的條紋，光，根本無(wú)法看見(jiàn)明暗相間的條紋，其原因可能是其原因可能是() A光源的高度不合適光源的高度不合適 B沒(méi)有放入濾光片沒(méi)有放入濾光片 C單縫和雙縫不平行單縫和雙縫不平行 D單縫和雙縫的前后位置放反了單縫和雙縫的前后位置放反了ACD課堂練習(xí)課堂練習(xí)2. 如圖所示，在用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，如圖所示，在用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，若單縫若單縫S從雙縫從雙縫S1、S2的中央對(duì)稱(chēng)軸位置處的中央對(duì)稱(chēng)軸位置處稍微向上移動(dòng)，則（稍微向上移動(dòng)，則（ ） A. 不再

8、產(chǎn)生干涉條紋不再產(chǎn)生干涉條紋 B. 仍可產(chǎn)生干涉條紋，且中央亮紋仍可產(chǎn)生干涉條紋，且中央亮紋P的位置的位置不變不變 C. 仍可產(chǎn)生干涉條紋，中央亮紋仍可產(chǎn)生干涉條紋，中央亮紋P的位置略的位置略向上移向上移 D. 仍可產(chǎn)生干涉條紋，中央亮紋仍可產(chǎn)生干涉條紋，中央亮紋P的位置略的位置略向下移向下移D3. 利用圖中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時(shí)，有下面幾種利用圖中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時(shí)，有下面幾種說(shuō)法：說(shuō)法： A. 將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄 B. 將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的，干涉條紋間距將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬變寬 C. 將單縫向雙縫移動(dòng)一小段距離后，

9、干涉條紋間將單縫向雙縫移動(dòng)一小段距離后，干涉條紋間距變寬距變寬 D. 換一個(gè)兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間換一個(gè)兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄距變窄 E. 去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失 其中正確的是：其中正確的是：_。ABD4某同學(xué)按實(shí)驗(yàn)裝置安裝好儀器后，觀察光的干涉某同學(xué)按實(shí)驗(yàn)裝置安裝好儀器后，觀察光的干涉現(xiàn)象，獲得成功，若他在此基礎(chǔ)上對(duì)儀器的安裝現(xiàn)象，獲得成功，若他在此基礎(chǔ)上對(duì)儀器的安裝做如下改動(dòng)，仍能使實(shí)驗(yàn)成功的是做如下改動(dòng)，仍能使實(shí)驗(yàn)成功的是() A將遮光筒內(nèi)的光屏，向靠近雙縫的方向移動(dòng)少將遮光筒內(nèi)的光屏，向靠近雙縫的方向移動(dòng)少許，其他不動(dòng)許，其他

10、不動(dòng) B將濾光片移至單縫和雙縫之間，其他不動(dòng)將濾光片移至單縫和雙縫之間，其他不動(dòng) C將單縫向雙縫移動(dòng)少許，其他不動(dòng)將單縫向雙縫移動(dòng)少許，其他不動(dòng) D將單縫與雙縫的位置互換，其他不動(dòng)將單縫與雙縫的位置互換，其他不動(dòng) 解析：雙縫發(fā)生干涉，而單縫發(fā)生衍射，改變雙縫解析：雙縫發(fā)生干涉，而單縫發(fā)生衍射，改變雙縫到屏的距離仍能得清晰條紋，只不過(guò)條紋間距變化，到屏的距離仍能得清晰條紋，只不過(guò)條紋間距變化，單縫與雙縫之間距離對(duì)干涉無(wú)影響，濾光片的作用單縫與雙縫之間距離對(duì)干涉無(wú)影響，濾光片的作用是得到相干單色光，在單縫前還是在單、雙縫之間是得到相干單色光，在單縫前還是在單、雙縫之間不影響干涉不影響干涉答案：答案

11、：ABC5、在、在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，光具座上實(shí)驗(yàn)中，光具座上放置的光學(xué)元件如圖所示，則放置的光學(xué)元件如圖所示，則 (1)以下哪些操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮紋之以下哪些操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離間的距離() A將紅色濾光片改為綠色濾光片將紅色濾光片改為綠色濾光片 B增大雙縫之間的距離增大雙縫之間的距離 C減小減小和和之間的距離之間的距離 D增大增大和和之間的距離之間的距離 D (2)轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭的手輪，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭的手輪，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第1條亮條亮 紋中心，對(duì)應(yīng)的讀數(shù)如圖甲所示為紋中心，對(duì)應(yīng)的讀數(shù)如圖甲所示為x1 _mm，

12、繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻 線對(duì)準(zhǔn)第線對(duì)準(zhǔn)第5條亮紋中心，對(duì)應(yīng)的讀數(shù)如圖乙所示為條亮紋中心，對(duì)應(yīng)的讀數(shù)如圖乙所示為x2_ mm. 答案：答案：(2)2.190(2.1902.193均對(duì)均對(duì)) 7870(7.8697.871均對(duì)均對(duì))6、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，以白光為光源，在屏幕上觀察到了、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，以白光為光源，在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋。若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片（只彩色干涉條紋。若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片（只能透過(guò)紅光），另一縫前放一綠色濾光片（只能透過(guò)綠能透過(guò)紅光），另一縫前放一綠色濾光片（只能透過(guò)綠光），這時(shí)光），這時(shí) （ ） A只有紅

13、色和綠色的雙縫干涉條紋，其他顏色的雙縫干只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其他顏色的雙縫干涉條紋消失涉條紋消失 B紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的雙縫干紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的雙縫干涉條紋依然存在涉條紋依然存在 C任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但在屏上仍有光任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但在屏上仍有光亮亮 D屏上無(wú)任何光亮屏上無(wú)任何光亮解析：從雙縫射出的則是頻率不同的紅色光和綠色光，解析：從雙縫射出的則是頻率不同的紅色光和綠色光，所以不可能產(chǎn)生干涉條紋，而其他顏色的光不可能透所以不可能產(chǎn)生干涉條紋，而其他顏色的光不可能透過(guò)濾光片，雖然不能產(chǎn)生干涉條紋，但仍有光照在屏過(guò)濾

14、光片，雖然不能產(chǎn)生干涉條紋，但仍有光照在屏上。上。答案：答案：C 7、關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的目的，下列說(shuō)法不、關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的目的，下列說(shuō)法不正確的是正確的是A了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件件B觀察白光和單色光的雙縫干涉圖樣觀察白光和單色光的雙縫干涉圖樣C測(cè)定單色光的波長(zhǎng)測(cè)定單色光的波長(zhǎng)D了解白光是由哪些光組成了解白光是由哪些光組成答案：D8、 實(shí)驗(yàn)中為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，可采取的辦實(shí)驗(yàn)中為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，可采取的辦法是法是 A減少屏到雙縫的距離減少屏到雙縫的距離 B換用不同的濾光片進(jìn)行多次測(cè)量取平均換用不同的濾光片進(jìn)行多次測(cè)量取平均值值 C增大縫的寬度增大縫的寬度 D. 測(cè)出多條亮紋之間的距離，再算出相鄰測(cè)出多條亮紋之間的距離，再算出相鄰條紋間距條紋間距答案：D