4.4《实验：用双缝干涉测量光的波长》ppt课件（含视频）-（2019）新人教版高中物理选择性必修第一册高二上学期.rar

一、实验目的 测量玻璃的折射率，掌握光线发生折射时入射角和折射角的确定方法。播放视频1一、实验目的 测量玻璃的折射率，掌握光线发生折射时入射角和折射角的确定方法。二、实验原理 用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线OB，确定出O点， 画出折射光线OO，然后测量出角1和2，代入公式计算玻璃的折射率。播放视频1一、实验目的 测量玻璃的折射率，掌握光线发生折射时入射角和折射角的确定方法。二、实验原理 用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线OB，确定出O点， 画出折射光线OO，然后测量出角1和2，代入公式计算玻璃的折射率。三、实验器材 白纸、图钉、大头针、直尺、铅笔、量角器、平木板、长方形玻璃砖。播放视频四、实验步骤四、实验步骤1. 铺白纸、画线 四、实验步骤1. 铺白纸、画线 (1)如图所示，将白纸用图钉按在绘图板上，先在白纸上画出一条直线aa作为界面，过aa上的一点O画出界面的法线MN，并画一条线段AO作为入射光线。四、实验步骤1. 铺白纸、画线 (1)如图所示，将白纸用图钉按在绘图板上，先在白纸上画出一条直线aa作为界面，过aa上的一点O画出界面的法线MN，并画一条线段AO作为入射光线。 (2)把平行玻璃砖平放在白纸上，使它的长边跟aa对齐，画出玻璃砖的另一条长边bb。2. 插针与测量 (1)在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线的方向，直到P1的像被P2挡住，再在观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像及P3，记下P3、P4的位置。2. 插针与测量 (1)在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线的方向，直到P1的像被P2挡住，再在观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像及P3，记下P3、P4的位置。 (2)移去玻璃砖，连接P3、P4并延长交bb于O，连接OO即为折射光线，入射角1AOM，折射角2OON。2. 插针与测量 (1)在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线的方向，直到P1的像被P2挡住，再在观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像及P3，记下P3、P4的位置。 (2)移去玻璃砖，连接P3、P4并延长交bb于O，连接OO即为折射光线，入射角1AOM，折射角2OON。 (3)用量角器测出入射角和折射角，查出它们的正弦值，将数据填入表格中。 2. 插针与测量 (1)在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线的方向，直到P1的像被P2挡住，再在观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像及P3，记下P3、P4的位置。 (2)移去玻璃砖，连接P3、P4并延长交bb于O，连接OO即为折射光线，入射角1AOM，折射角2OON。 (3)用量角器测出入射角和折射角，查出它们的正弦值，将数据填入表格中。 (4)改变入射角1，重复实验步骤，列表记录相关测量数据。五、数据处理五、数据处理1. 平均值法：计算每次实验的折射率n，求出平均值n。五、数据处理1. 平均值法：计算每次实验的折射率n，求出平均值n。2. 图像法(如图甲所示)。3. 单位圆法(如图乙所示)。五、数据处理1. 平均值法：计算每次实验的折射率n，求出平均值n。2. 图像法(如图甲所示)。3. 单位圆法(如图乙所示)。六、注意事项1. 玻璃砖应选用厚度、宽度较大的。五、数据处理1. 平均值法：计算每次实验的折射率n，求出平均值n。2. 图像法(如图甲所示)。3. 单位圆法(如图乙所示)。六、注意事项1. 玻璃砖应选用厚度、宽度较大的。2. 大头针要插得竖直，且间隔要大些。五、数据处理1. 平均值法：计算每次实验的折射率n，求出平均值n。2. 图像法(如图甲所示)。3. 单位圆法(如图乙所示)。六、注意事项1. 玻璃砖应选用厚度、宽度较大的。2. 大头针要插得竖直，且间隔要大些。3. 入射角不宜过大或过小，一般在1575之间。五、数据处理1. 平均值法：计算每次实验的折射率n，求出平均值n。2. 图像法(如图甲所示)。3. 单位圆法(如图乙所示)。六、注意事项1. 玻璃砖应选用厚度、宽度较大的。2. 大头针要插得竖直，且间隔要大些。3. 入射角不宜过大或过小，一般在1575之间。4. 玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界线。五、数据处理1. 平均值法：计算每次实验的折射率n，求出平均值n。2. 图像法(如图甲所示)。3. 单位圆法(如图乙所示)。六、注意事项1. 玻璃砖应选用厚度、宽度较大的。2. 大头针要插得竖直，且间隔要大些。3. 入射角不宜过大或过小，一般在1575之间。4. 玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界线。5. 实验过程中，玻璃砖和白纸的相对位置不能改变。 【例1】利用插针法测玻璃的折射率, 实验中先将玻璃砖固定在水平桌面上的白纸上, 画出玻璃砖两侧界面MN、PQ, 在玻璃砖的一侧插好P1、P2大头针后, 某同学发现在P1、P2的同侧通过玻璃砖在如图示的位置也可观察到P1、P2的像,于是他在白纸上插大头1.观察反射光线测折射率OOMPQNhlP1P2P3P4针P3, 使P3挡住P2、P1的像, 同样方法, 他又插入大头针P4, 使P4挡住P3和P2、P1的像. 取走玻璃砖, P1、P2连线交MN于O点, P3、P4连线交MN于O点. 测出P1、P2连线与MN间的夹角=30, 玻璃砖的厚度h=2.00cm, O O两点间距离l=3.00cm, 则玻璃砖的折射率为_(结果保留3位有效数字).OOMPQNhlP1P2P3P4针P3, 使P3挡住P2、P1的像, 同样方法, 他又插入大头针P4, 使P4挡住P3和P2、P1的像. 取走玻璃砖, P1、P2连线交MN于O点, P3、P4连线交MN于O点. 测出P1、P2连线与MN间的夹角=30, 玻璃砖的厚度h=2.00cm, O O两点间距离l=3.00cm, 则玻璃砖的折射率为_(结果保留3位有效数字).OOMPQNhlP1P2P3P41.44 例2： (1)某同学在纸上正确画出玻璃的两个界面ab和cd时不慎碰了玻璃砖，使它向上平移了一些，如图(甲)所示，其后的操作都正确。在画光路图时，将入射点和出射点分别确定在ab、cd上，则测出的折射率n将如何变化？2. 误差分析 (2)某同学为了避免笔尖接触玻璃面，画出的ab和cd都比实际侧面向外侧平移了一些，如图(乙)所示，其后的操作都正确。但在画光路图时，将入射点、出射点分别确定在ab、cd上，则测出的折射率n将如何变化？ (3)某同学在画界面时，不小心将两个界面ab、cd间距画得比玻璃砖宽度大些，如图(丙)所示，则测出的折射率n将如何变化？答案：(1)不变(2)偏小(3)偏小一、实验目的1. 了解光波产生稳定的干涉现象的条件；2. 观察双缝干涉图样；3. 测定单色光的波长.二、实验原理 单色光通过单缝后，经双缝产生稳定干涉图样，图中相邻两条亮纹间距x、双缝间距d、双缝到屏的距离L、单色光的波长满足：三、实验器材 双缝干涉仪(由光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头组成)、学生电源、导线、刻度尺四、实验步骤 1. 如图，把长约1m的遮光筒水平放在光具座上，筒的一端装有双缝，另一端装有毛玻璃屏； 2. 取下双缝，打开光源，调节光源高度，使它发出的光沿遮光筒轴线照亮屏(中心在同一高度); 3. 装好单缝和双缝(缝沿竖直方向)，调节透镜，使灯丝的像成在单缝上，调节单、双缝，使缝平行，这时在屏上会看到白光的干涉图样； 光源滤光片单缝 双缝遮光筒屏透镜 播放视频2四、实验步骤 4. 在单缝和光源间放上红色滤光片，观察红光干涉图样； 5. 调节测量头，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：1 15 52 20 05 51 10 00 0202025251515第1条时读数第4条时读数1 15 52 20 05 51 10 00 03030353540404545螺旋测微器的读数 四、实验步骤 6. 已知双缝间的距离d，测出双缝到屏的距离L，由 ，计算红光的波长。四、实验步骤 6. 已知双缝间的距离d，测出双缝到屏的距离L，由 ，计算红光的波长。五、注意事项 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x. 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六、误差分析1. (1)测双缝到屏的距离l带来的误差，可通过选用mm刻度尺，进行多次测量求平均值的办法减小误差 (2)通过测量多条亮条纹间的距离来减小测量误差2. 测条纹间距x带来的误差 (1)干涉条纹没有调到最清晰的程度 (2)分划板刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于条纹中心 六、误差分析 1. (1)测双缝到屏的距离l带来的误差，可通过选用mm刻度尺，进行多次测量求平均值的办法减小误差 (2)通过测量多条亮条纹间的距离来减小测量误差2. 测条纹间距x带来的误差 (1)干涉条纹没有调到最清晰的程度 (2)分划板刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于条纹中心 (3)测量多条亮条纹间距离时读数不准确典例分析实验仪器的选择与使用例1. 用双缝干涉测光的波长,实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件:A.白炽灯 B.单缝片 C.光屏D.双缝 E.滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上)(1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是:A_(A已写好).(2)正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有_大于_.典例分析实验仪器的选择与使用例1. 用双缝干涉测光的波长,实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件:A.白炽灯 B.单缝片 C.光屏D.双缝 E.滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上)(1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是:A_(A已写好).(2)正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有_大于_.典例分析实验仪器的选择与使用例1. 用双缝干涉测光的波长,实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件:A.白炽灯 B.单缝片 C.光屏D.双缝 E.滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上)(1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是:A_(A已写好).(2)正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有_大于_.光源滤光片单缝 双缝遮光筒屏透镜典例分析实验仪器的选择与使用例1. 用双缝干涉测光的波长,实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件:A.白炽灯 B.单缝片 C.光屏D.双缝 E.滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上)(1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是:A_(A已写好).(2)正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有_大于_.EBDC光源滤光片单缝 双缝遮光筒屏透镜典例分析实验仪器的选择与使用例1. 用双缝干涉测光的波长,实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件:A.白炽灯 B.单缝片 C.光屏D.双缝 E.滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上)(1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是:A_(A已写好).(2)正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有_大于_.EBDC光源滤光片单缝 双缝遮光筒屏透镜典例分析实验仪器的选择与使用例1. 用双缝干涉测光的波长,实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件:A.白炽灯 B.单缝片 C.光屏D.双缝 E.滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上)(1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是:A_(A已写好).(2)正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有_大于_.EBDC光源滤光片单缝 双缝遮光筒屏透镜x= 红绿典例分析实验仪器的选择与使用例1. 用双缝干涉测光的波长,实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件:A.白炽灯 B.单缝片 C.光屏D.双缝 E.滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上)(1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是:A_(A已写好).(2)正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有_大于_.EBDCab光源滤光片单缝 双缝遮光筒屏透镜x= 红绿典例分析实验过程和数据处理 例2. 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，装置如下图所示。双缝间的距离d=3 mm. (1)若测定红光的波长，应选用_色的滤光片.实验时需要测定的物理量有：_和_.典例分析实验过程和数据处理 例2. 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，装置如下图所示。双缝间的距离d=3 mm. (1)若测定红光的波长，应选用_色的滤光片.实验时需要测定的物理量有：_和_.典例分析实验过程和数据处理 例2. 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，装置如下图所示。双缝间的距离d=3 mm. (1)若测定红光的波长，应选用_色的滤光片.实验时需要测定的物理量有：_和_.红典例分析实验过程和数据处理 例2. 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，装置如下图所示。双缝间的距离d=3 mm. (1)若测定红光的波长，应选用_色的滤光片.实验时需要测定的物理量有：_和_.红典例分析实验过程和数据处理 例2. 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，装置如下图所示。双缝间的距离d=3 mm. (1)若测定红光的波长，应选用_色的滤光片.实验时需要测定的物理量有：_和_.红典例分析实验过程和数据处理 例2. 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，装置如下图所示。双缝间的距离d=3 mm. (1)若测定红光的波长，应选用_色的滤光片.实验时需要测定的物理量有：_和_.红双缝到屏的距离Ln条亮(或暗)条纹的距离a典例分析实验过程和数据处理 例2. 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，装置如下图所示。双缝间的距离d=3 mm. (2)若测得双缝与屏之间距离为0.70 m，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500 mm)观察到第1条亮纹的位置如下图(a)所示，观察第5条亮纹的位置如下图(b)所示。则可求出红光的波长=_m.(保留一位有效数字)典例分析实验过程和数据处理 例2. 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，装置如下图所示。双缝间的距离d=3 mm. (2)若测得双缝与屏之间距离为0.70 m，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500 mm)观察到第1条亮纹的位置如下图(a)所示，观察第5条亮纹的位置如下图(b)所示。则可求出红光的波长=_m.(保留一位有效数字)示数为00.650mm典例分析实验过程和数据处理 例2. 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，装置如下图所示。双缝间的距离d=3 mm. (2)若测得双缝与屏之间距离为0.70 m，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500 mm)观察到第1条亮纹的位置如下图(a)所示，观察第5条亮纹的位置如下图(b)所示。则可求出红光的波长=_m.(保留一位有效数字)示数为00.650mm710-7