高中物理 134實驗 用雙縫干涉測量光的波長課件 新人教版選修34

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1、服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 課課堂堂互互動動探探究究當(dāng)當(dāng)堂堂雙雙基基達(dá)達(dá)標(biāo)標(biāo)課課前前自自主主導(dǎo)導(dǎo)學(xué)學(xué)4 實驗：用雙縫干涉測量光的波長實驗：用雙縫干涉測量光的波長服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 二、實驗器材雙縫干涉儀(包括：光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏及測量頭，其中測量頭又包括：分劃板、目鏡、手輪等)、學(xué)生電源、導(dǎo)線、米尺. 服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 三、實驗原理1相鄰明紋(暗紋)間的距離x與入射光波長之間的

2、定量關(guān)系推導(dǎo)如圖1341所示，雙縫間距d，雙縫到屏的距離l.雙縫S1、S2的連線的中垂線與屏的交點為P0.對屏上與P0距離為x的一點P，兩縫與P的距離PS1r1，PS2r2.在線段PS2上作PMPS1，則S2Mr2r1，因dl，三角形S1S2M可看作直角三角形有：r2r1dsin (令S2S1M)服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 3條紋間距x的測定服/務(wù)/教/師 免/費/饋

3、/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 一、實驗過程1按圖1343所示安裝儀器服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 2將光源中心、單縫中心、雙縫中心調(diào)節(jié)在遮光筒的中心軸線上3使光源發(fā)光，在光源和單縫之間加紅(綠)色濾光片，讓通過后的條形光斑恰好落在雙縫上，通過遮光筒上的測量頭，仔細(xì)調(diào)節(jié)目鏡，觀察單色光的干涉條紋，撤去濾光片，觀察白光的干涉條紋(彩色條紋)服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 4加

4、裝濾光片，通過目鏡觀察單色光的干涉條紋，同時調(diào)節(jié)手輪，分劃板的中心刻線對齊某一條紋的中心，記下手輪的讀數(shù)，然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動使分劃板移動，直到分劃板的中心刻線對齊另一條紋中心，記下此時手輪讀數(shù)和移過分劃板中心刻度線的條紋數(shù)n.服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 三、誤差分析本實驗為測量性實驗，因此應(yīng)盡一切辦法減少有關(guān)測量的誤差1雙縫到屏的距離l的測量誤差因本實驗中雙縫到屏的距離非常

5、長，l的測量誤差不太大，但也應(yīng)選用毫米刻度尺測量，并用多次測量求平均值的辦法減小相對誤差服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 2測條紋間距x帶來的誤差(1)干涉條紋沒有調(diào)到最清晰的程度(2)分劃板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒有恰好位于條紋中心(3)測量多條亮條紋間距時讀數(shù)不準(zhǔn)確服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 (2012福建高考)在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中(實驗裝置如下圖)：服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 (1)下列說法哪一個是錯誤

6、的_(填選項前的字母) A調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時，應(yīng)放上單縫和雙縫 B測量某條干涉亮紋位置時，應(yīng)使測微目鏡分劃板中心刻線與該亮紋的中心對齊服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 (2)測量某亮紋位置時，手輪上的示數(shù)如圖，其示數(shù)為_mm.服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 【解析】(1)放上單縫和雙縫后，由于發(fā)生干涉現(xiàn)象沒法調(diào)節(jié)光源的高度，故A項錯誤(2)按讀數(shù)規(guī)則，讀出示數(shù)為：1.5 mm47.00.01 mm1.970 mm.【答案】(1)A(2)1.970服/務(wù)/教/師 免/

7、費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上，如圖1345甲所示，并選用縫間距d0.2 mm的雙縫屏從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離l700 mm.然后，接通電源使光源正常工作服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 (1)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50個分度某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第1次映入眼簾的干涉條紋如圖1345乙(a)所示，圖13

8、45乙(a)中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號，此時圖1345乙(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x11.16 mm；接著再轉(zhuǎn)動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖1345丙(a)所示，此時圖1345丙(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x2_ mm； (2)利用上述測量結(jié)果，經(jīng)計算可得兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離x_ mm；這種色光的波長_ nm.服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 【解析】(1)由游標(biāo)尺的讀數(shù)規(guī)則可知：x2(15.010.02) mm15.02 mm；【答案【答案】(1)15.02(2)2.316.6102服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)

9、新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 1(2013洛陽檢測)雙縫干涉實驗中，觀察到的某單色光的干涉圖樣是()A中間寬、兩邊窄的條紋B等寬度但不等間隔的條紋C平行、等間距的條紋D等間距但不平行的條紋服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 【答案】C服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 2(2011北京高考)如圖1346所示的雙縫干涉實驗，用綠光照射單縫S時，在光屏P上觀察到干涉條紋，要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，可以()A增大S1與S2的間距 B減小雙縫屏到光屏的距離C將綠光換為紅光 D將綠光換為紫光服/

10、務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 【答案】C服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 3(多選)某同學(xué)在做雙縫干涉實驗時，安裝好實驗裝置，在光屏上卻觀察不到干涉圖樣，這可能是由于() A光束的中央軸線與遮光筒不一致，相差較大 B濾光片、單縫、雙縫的中心在同一高度 C單縫與雙縫不平行 D光源發(fā)出的光太強(qiáng)服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 【解析】安裝實驗器材時要注意：光束的中央軸線與遮光筒的軸線要重合，光源與光屏正面相對，濾光片、單縫和雙縫要在同一高度，中

11、心位置在遮光筒的軸線上，單縫與雙縫要互相平行才能使實驗成功當(dāng)然還要使光源發(fā)出的光束不能太暗，據(jù)上述分析可知選項A、C正確【答案】AC服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 4用雙縫干涉測光的波長實驗中采用雙縫干涉儀，它包括以下元件：A.白熾燈、B.單縫片、C.光屏、D.雙縫片、E.濾光片(其中雙縫和光屏連在遮光筒上)(1)把以上元件安裝在光具座上時，正確的排列順序是：_.(2)正確調(diào)節(jié)后，在屏上觀察到紅色的干涉條紋，用測量頭測出10條紅亮紋間的距離為a；改用綠色濾光片，其他條件不變，用測量頭測出10條綠亮紋間的距離為b，則一定有a_b(填“大于”“

12、等于”或“小于”)【答案】(1)AEBDC(2)大于服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 5用某種單色光做雙縫干涉實驗時，已知雙縫間距離d0.20 mm，雙縫到毛玻璃屏間的距離為L75.0 cm，如圖1347甲所示，實驗時先轉(zhuǎn)動如圖乙所示的測量頭上的手輪，使與游標(biāo)卡尺相連的分劃線對準(zhǔn)如圖丙所示的第1條明條紋，此時卡尺的主尺和游標(biāo)尺的位置如圖戊所示，則游標(biāo)卡尺的讀數(shù)x1_ mm，然后再轉(zhuǎn)動手輪，使與游標(biāo)卡尺相連的分劃線向右邊移動，直到對準(zhǔn)第5條明條紋，如圖丁所示，此時卡尺的主尺和游標(biāo)尺的位置如圖己所示，則游標(biāo)卡尺的讀數(shù)x2_ mm，由以上已知數(shù)據(jù)和

13、測量數(shù)據(jù)，則該單色光的波長是_ mm.服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 【答案】0.39.56.1104服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 6(2013臨沂高二檢測)現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在圖1348所示的光具座上組成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C

14、、_、A.服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 (2)本實驗的步驟有： 取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮； 按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上； 用米尺測量雙縫到屏的距離； 用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋問的距離 在操作步驟時還注意單縫、雙縫應(yīng)_且_服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 (3)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數(shù)如圖1349甲所示然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，記下此時圖圖1349乙中手輪上的示數(shù)為_mm，求得相鄰亮紋的間距x_mm.服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4 (4)已知雙縫間距d為2.0104m，測得雙縫到屏的距離l為0.700 m，由計算式_，求得所測紅光波長為_nm.【解析】(1)由左至右依次放置白色光源C、濾光片E、單縫D、雙縫B、毛玻璃屏A.(2)單縫、雙縫應(yīng)相互平行并跟遮光筒軸線垂直服/務(wù)/教/師 免/費/饋/贈返回菜單返回菜單 新課標(biāo)新課標(biāo)物理物理 選修選修3-4