2022年（老高考）人教版物理一轮复习课件：实验17 用双缝干涉测光的波长.pptx

1、第十三章 机械振动机械振动与机械波与机械波 光光 电磁波电磁波与相对论与相对论 实验十七 用双缝干涉测光的波长 1 实验知识自主回顾 2 核心考点重点突破 3 2年高考1年模拟 1 实验知识自主回顾 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 一、实验目的一、实验目的 1了解光波产生稳定的干涉现象的条件。了解光波产生稳定的干涉现象的条件。 2观察白光和单色光的双缝干涉图样。观察白光和单色光的双缝干涉图样。 3测定单色光的波长。测定单色光的波长。 二、实验原理二、实验原理 相邻两条明条纹间距相邻两条明条纹间距 x 与入射光波长与入射光波长 ，双缝，双缝 S1、

2、S2间距间距 d 及双缝及双缝 与屏的距离与屏的距离 l 满足的关系式为满足的关系式为 x l d。 。 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 三三、实验器材实验器材 双缝干涉仪双缝干涉仪、光具座光具座、光源光源、学生电源学生电源、导线导线、滤光片滤光片、单缝单缝、双双 缝缝、遮光筒遮光筒、毛玻璃屏毛玻璃屏、测量头测量头、刻度尺刻度尺。 四四、实验步骤实验步骤 (1)安装仪器：安装仪器： 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 将光源将光源、遮光筒遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上毛玻璃屏依次安放在光具座上。 接

3、好光源接好光源，打开开关打开开关，使白炽灯正常发光使白炽灯正常发光。调节各部件的高度调节各部件的高度， 使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。 安装单缝和双缝安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝的缝使双缝和单缝的缝 平行平行。 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 (2)观察与记录。观察与记录。 调单缝与双缝间距为调单缝与双缝间距为 510 cm 时，观察白光的干涉条纹。时，观察白光的干涉条纹。 在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干

4、涉条纹。 调节测量头，使分划板中心刻度线对齐第调节测量头，使分划板中心刻度线对齐第 1 条亮条纹的中心，记条亮条纹的中心，记 下手轮上的读数下手轮上的读数 a1；转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻；转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻 度线与第度线与第 n 条相邻的明条纹中心对齐时，条相邻的明条纹中心对齐时，记下手轮上的刻度数记下手轮上的刻度数 a2，则相，则相 邻两条纹间的距离邻两条纹间的距离 x|a 1 a2| n1 。 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 换用不同的滤光片，测量其他色光的波长。换用不同的滤光片，测量其他色光的波

5、长。 (3)数据处理：用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离数据处理：用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离 l，由，由 公式公式 d l x 计算波长，重复测量、计算，求出波长的平均值。计算波长，重复测量、计算，求出波长的平均值。 五、注意事项五、注意事项 (1)调节双缝干涉仪时，要注意调节光源的高度，使它发出的一束光调节双缝干涉仪时，要注意调节光源的高度，使它发出的一束光 能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。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。上。 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动

6、与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 (3)调节测量头时调节测量头时，应使分划板中心刻线和条纹的中心对齐应使分划板中心刻线和条纹的中心对齐，记清此记清此 时手轮上的读数时手轮上的读数，转动测量头转动测量头，使分划板中心刻线和另一条纹的中心对使分划板中心刻线和另一条纹的中心对 齐齐，记下此时手轮上的读数记下此时手轮上的读数，两次读数之差就表示这两个条纹间的距两次读数之差就表示这两个条纹间的距 离离。 (4)不要直接测不要直接测x，要测几个条纹的间距要测几个条纹的间距，计算得计算得x，这样可以减这样可以减 小误差小误差。 (5)白光的干涉观察到的是彩色条纹白光的干涉观察到的是彩色条纹，其中白色在

7、中央其中白色在中央，红色在最外红色在最外 边边。 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 特别特别提醒：提醒：(1)实验中滤光片的作用是获得单色光实验中滤光片的作用是获得单色光，要测量某种单色要测量某种单色 光的波长光的波长，实验中必须使用滤光片实验中必须使用滤光片。 (2)单缝相当于一个单色光光源单缝相当于一个单色光光源，双缝相当于两个步调完全一致的单双缝相当于两个步调完全一致的单 色相干光源色相干光源。 2 核心考点重点突破 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 (2020 河北承德第一中学月考河北承德第一中

8、学月考)在在“用双缝干涉测光的波长用双缝干涉测光的波长” 实验中实验中，装置如图甲所示装置如图甲所示。 考考 点点 实验原理及数据分析实验原理及数据分析 例例 甲甲 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 (1)对于单色光对于单色光，下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是 _。 A把把向左侧移动少许向左侧移动少许 B把把向右侧移动少许向右侧移动少许 C将绿色滤光片改为红色滤光片将绿色滤光片改为红色滤光片 D增大双缝之间的距离增大双缝之间的距离 BC 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电

9、磁波与相对论 返回导航 (2)将测量头的分划板中心刻度线与某条亮纹中心对齐将测量头的分划板中心刻度线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定将该亮纹定 为第为第1条亮纹条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示此时手轮上的示数如图乙所示。然后转动测量头然后转动测量头，使分使分 划板中心刻度线与第划板中心刻度线与第6条亮纹中心对齐条亮纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数记下此时图丙中手轮上的示数 为为_ mm，求得相邻亮纹的间距求得相邻亮纹的间距x为为_ mm。 (3)已知双缝间距为已知双缝间距为0.2 mm，双缝到屏的距离为双缝到屏的距离为0.7 m，则所测光的则所测光的 波长为波长为_ nm。 13.870

10、 2.310 660 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 解析解析 (1)是单缝，把是单缝，把向左侧移动少许，由向左侧移动少许，由 xL d 可知，条纹 可知，条纹 间距不变，故间距不变，故 A 错误；错误；是光屏，把是光屏，把向右侧移动少许，向右侧移动少许，L 变大，条纹变大，条纹 间距变大，故间距变大，故 B 正确；将绿色滤光片改为红色滤光片，波长正确；将绿色滤光片改为红色滤光片，波长 变大，条变大，条 纹间距变大，故纹间距变大，故 C 正确；增大双缝之间的距离正确；增大双缝之间的距离 d，条纹间距减小，故，条纹间距减小，故 D 错误。错误。 高

11、考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 (2)由题图乙可知，螺旋测微器示数为由题图乙可知，螺旋测微器示数为 x12 mm32.00.01 mm 2.320 mm。 由题图丙可知，螺旋测微器示数为由题图丙可知，螺旋测微器示数为 x213.5 mm37.00.01 mm 13.870 mm，条纹间距条纹间距 xx 2 x1 5 13.870 2.320 5 mm2.310 mm。 (3)由双缝干涉条纹间距公式由双缝干涉条纹间距公式 x L d 可知，波长可知，波长 dx L 210 4 2.31010 3 0.7 m6.610 7 m 660 nm。 3 2年

12、高考1年模拟 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 (2019 全国卷全国卷，34(2)某同学利用图示装置测量某种单色光的波某同学利用图示装置测量某种单色光的波 长长。实验时实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以使得从目镜中可以 观察到干涉条纹观察到干涉条纹。回答下列问题：回答下列问题： 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 (1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可该同学可_。 A将单缝向双缝将单缝向双缝靠近靠近 B将屏

13、向靠近双缝的方向移动将屏向靠近双缝的方向移动 C将屏向远离双缝的方向将屏向远离双缝的方向移动移动 D使用间距更小的双缝使用间距更小的双缝 (2)若双缝的间距为若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为屏与双缝间的距离为l，测得第测得第1条暗条纹到条暗条纹到 第第n条暗条纹之间的距离为条暗条纹之间的距离为x，则单色光的波长则单色光的波长_。 (3)某次测量时某次测量时，选用的双缝的间距为选用的双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的测得屏与双缝间的 距离为距离为1.20 m，第第1条暗条纹到第条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为条暗条纹之间的距离为 7.56 mm。则则 所测单色光的波长为所测单色

14、光的波长为_ nm(结果保留结果保留3位有效数字位有效数字)。 B 630 xd n1 l 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 解析解析 (1)相邻明相邻明(暗暗)干涉条纹的宽度干涉条纹的宽度 x l d，要增加观察到的条 ，要增加观察到的条 纹个数，即减小纹个数，即减小 x，需增大，需增大 d 或减小或减小 l，因此应将屏向靠近双缝的方向，因此应将屏向靠近双缝的方向 移动，选项移动，选项 B 正确。正确。 (2)第第 1 条到第条到第 n 条暗条纹间的距离为条暗条纹间的距离为 x，则相邻暗条纹间的距离，则相邻暗条纹间的距离 x x n1，又 ，又 x l d，解得 ，解得 xd n1 l。 。 (3)由由 xd n1 l，代入数据解得 ，代入数据解得 630 nm。 谢谢观看