【物理】2018届人教版第11章实验18　用双缝干涉测量光的波长(同时练习使用测量头)教案 4页

实验18　用双缝干涉测量光的波长(同时练习使用测量头)‎ ‎1．实验装置(如图1所示)‎ 图1‎ ‎2．实验原理 ‎(1)根据公式Δx＝λ得λ＝Δx.‎ ‎(2)用刻度尺测出双缝到光屏的距离l，用测量头调节清晰的干涉条纹，测出n个亮纹间的距离a，则Δx＝.双缝间距d是已知的，这样就可以计算出波长λ.‎ ‎3．实验器材 双缝干涉仪，即：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头，另外还有学生电源、导线、刻度尺．‎ ‎4．实验步骤 ‎(1)观察双缝干涉图样 ‎①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如实验原理图1所示．‎ ‎②接好光源，打开开关，使灯丝正常发光．‎ ‎③调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿遮光筒轴线到达光屏．‎ ‎④安装单缝和双缝，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上，使单缝与双缝平行，二者间距约为5～10 cm.‎ ‎⑤在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹．‎ ‎(2)测定单色光的波长 ‎①安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹．‎ ‎②使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上的读数，将该条纹记为第1条亮条纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数，将该条纹记为第n条亮条纹，测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两亮条纹间距Δx＝.‎ ‎③用刻度尺测量双缝到光屏间距离l(d是已知的)．‎ ‎④重复测量、计算，求出波长的平均值．‎ ‎1．数据处理 ‎(1)条纹间距的计算：移动测量头的手轮，分划板中央刻线在第1条亮条纹中央时读数为a1，在第n条亮条纹中央时读数为an，则Δx＝.‎ ‎(2)根据条纹间距与波长的关系Δx＝λ得λ＝Δx，其中d为双缝间距，l为双缝到光屏的距离．‎ ‎(3)测量时需测量多组数据，求λ的平均值．‎ ‎2．注意事项 ‎(1)调节双缝干涉仪时，要注意调整光源的高度，使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮．‎ ‎(2)放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上．‎ ‎(3)调节测量头时，应使分划板中心刻线和亮条纹的中心对齐，记清此时手轮上的读数，转动手轮，使分划板中心刻线和另一亮条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数，两次读数之差就表示这两条亮条纹间的距离．‎ ‎(4)不要直接测Δx，要测多条亮条纹的间距再计算得到Δx，这样可以减小误差．‎ ‎(5)白光的干涉观察到的是彩色条纹，其中白色在中央，红色在最外层．‎ ‎3．误差分析 ‎(1)双缝到光屏的距离l的测量存在误差．‎ ‎(2)测条纹间距Δx带来的误差：‎ ‎①干涉条纹没有调整到最清晰的程度．‎ ‎②误认为Δx为亮(暗)条纹的宽度．‎ ‎③分划板刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于亮(或暗)条纹中心．‎ ‎④测量多条亮条纹间的距离时读数不准确，此间距中的条纹数未数清．‎ ‎1．[实验原理及操作]用图2中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法：‎ 图2‎ A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄 B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 D．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄 E．去掉滤光片后，干涉现象消失 其中正确的是________．‎ 答案：ABD ‎2．[仪器读数和数据处理]一同学在某次实验中将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图3甲所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数________ mm，求得相邻亮纹的间距Δx为________ mm. ‎ ‎【导学号：81370396】‎ 图3‎ ‎【解析】　螺旋测微器的读数应该：先读整数刻度，然后看半刻度是否露出，最后看可动刻度．图乙读数为13.870 mm，图甲读数为2.320 mm，所以相邻条纹间距 Δx＝ mm＝2.310 mm ‎【答案】　13.870 mm　2.310 mm